【黑金原创教程】【Modelsim】【第五章】仿真就是人生
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第五章 仿真就是人生
5.1 单向仿真与多向仿真
5.2仿真的变数——时钟用量
5.3 仿真的变数——信号数量与信号方向
5.4 理想变数与物理变数
5.5 仿真的必然——特定条件
5.6 仿真迷宫①
5.7 仿真迷宫②
5.8 主动思想
总结：
第五章 仿真就是人生
5.1 单向仿真与多向仿真
l 有人认为学习仿真就是使用Modelsim，不过Modelsim的功能非常接近电视机；
l 有人认为学习仿真就是认识时序，时序是可视化的活动记录而已；
l 有人认为学习仿真就是激励，可是激励只是模块的刺激还有反应过程而已；
l 有人认为学习仿真就是验证语言，但是验证语言只是用来描述激励内容而已。
这个不是那个也不是，那么仿真又是什么呢？有人曾经告诉过笔者，轮胎，方向盘还有遮罩镜虽然是车子的部件，但是它们都不是车子。仿真也有同样的道理，Modelsim，时序，激励还有验证语言（综合语言），充其量只是仿真的部件而已，而不是仿真本身。曾经何时，笔者也认为仿真就是学习 Modelsim，后来才醒觉这一切都是传统流派的阴谋，不过发现已晚，因为笔者已经陷入其中难以自拔。
仿真好比一处异世界，这个异世界虽然用来再现现实世界的种种细节，但是这个世界却有自己法则还有自然。这是一处并行，多变数，还有令人绝望的空间，过往的一切顺序知识已经不再适用，为了在这个危机四处的环境活下去，我们必须做好充分的准备。在此，Modelsim是一件高科技的显示器，它可以接收周围的信号然后将期显示化。不过，Modelsim显示的内容好比别人眼睛看见的东西，属于第二次视像。
这个世界存在许多奇怪的对象，它们没有听觉，视觉，触觉与味觉，无论我们怎么比手画脚，信息也无法传达进去。异世界的对象，大多数的行为都是静态，它们仅对信号有所感觉，因此激励成为唯一一个手段可以产与这个世界互动。如果我们没有给予适当的刺激，它们就无法给予预期的反应 ... 不过很庆幸的是，外来者来到这个异世界都会赋予一股神奇的描述力量，这股力量不仅可以用来描述信号，这股力量也能描述对象。这股力量有两种属性，其一就是综合，其二就是验证。
第二章的目的就是要求读者熟悉使用 Modelsim这件高科技产物；第三章的目的就是要求读者认识异世界的法则；第四章的目的就是要求读者熟悉“力量”... 读者须理解，异世界是自由结构的空间，所以哪里的居民没有结构一点也不奇怪。力量除了描述信号给予对象激励以外，力量也能用来描述最基本的结构。我们只要满足上述一切条件，我们在这个世界才有最起码的10%生存率保证。
有些同学可能会疑惑道：“既然异世界如此危险，为什么我们还要冒着生命危险去冒险呢？”，让笔者用故事来回答吧。
很久以前，有一处寸草不生绿洲甚少，被当地人称为禁地的沙漠平原，哪里不曾有人类涉足。有一位叫做蒂沙的当地女性，它从小就相信那片沙漠的彼岸，存在传说中的白骆驼之墓，白骆驼被当地人认为是圣兽，崇拜程度就像东方的龙与凤，西方的独角兽与飞马。不过，当地的环境文化非常保守，年幼从家，年轻从夫，年老从孙，但是不过21岁的蒂沙终于抛弃故乡，涉足沙漠寻找传说。
蒂沙走了三天三夜的路程，环境恶劣还有前路茫茫 ... 就算如此，她还是继续前进。一个夜晚，她不小心卷入强烈的沙尘暴当中，夜晚的沙尘暴属于极寒，冷漠的沙尘渐渐夺走她身上的体温。蒂沙的精神就算不曾放弃，不过已经接近极限的肉体却背叛她，然后意识逐渐离去，如铅一样重的眼皮也随之下沉。迷糊中，她感觉自己被毛茸茸还有发着白光的躯体包裹着，她忽然意识自己正躺在白骆驼的怀抱中，白骆驼注视着她，她也注视着白骆驼。然后，有一股声音传入她的心里 ...
“孩子，为什么要误闯禁地，这里不是人类该来的地方 ... ”心声道。
“传说，骆驼之墓可以告知追求者的命运，我想知道未来！ ”，蒂沙回应道。
“......”，心声沉默。
“人类的孩子，这里就是妳的终点 ... ”，心声道。
从此以后，再也没有人看见那蒂沙的身影 ... 这是一个寓言的故事，故事告诉我们，蒂沙的人生有两个重要的抉择，其一就是找个丈夫嫁去，生孩子做婆婆，最后在亲人的哀悼中离开人世；其二就是踏足禁地寻找传说中的白骆驼之坟。某位诗人曾经描述过，平凡又单调的人生称为单向人生，曲折又多难的人生称为多向人生，然而不管是那一种人生，只要找到生命的意义那就是最好的人生。
很明显的是，蒂沙选择曲折多难的人生，在旁人眼中她可能愚蠢至极，不过旁人始终没有资格对她的人生指指点点，因为旁人不是蒂沙本身，旁人也无法理解蒂沙身为当局者的处境，情绪，还有心境状态。在她曲折又多难的人生中，可能她会死在旅途中，也有可能她已被白骆驼接济，结果究竟是如何只有蒂沙自己知道。
它曾经告诉过笔者，仿真不过是人生的一场缩影，仿真对象（蒂沙）就是人生的主人，预想所要的仿真结果就是仿真对象需要寻找的生命意义。我们创建仿真环境的人，责任好比白骆驼一样，我们必须引导仿真对象（蒂沙）流向有意义的人生。同样，平凡单调的仿真称为单向仿真，曲折多难的仿真称为多向仿真。
仿真是充满许多可能性的空间，单向仿真的出现概率非常低，单向仿真最常见的例子就有门级仿真，或者一些“超简单模块”的仿真而已。
图5.1.1 单向结果（仿真模型①）。
如图5.1.1所示，这是仿真模型①，也是单向仿真最常用的仿真模型，信号永远流向一方。我们可以将图5.1.1想象为，激励内容好比蒂沙年幼的时候，仿真对象是蒂沙年轻的时候，wave界面是蒂沙年老的时候，信号A是蒂沙称为人妻的阶段，信号B是蒂沙成为婆婆的阶段。图5.1.1的整体感觉好比蒂沙单调又平凡的一生。紧接着，请读者打开exp20 瞧瞧，单向仿真究竟拥有什么最基本的模样。
exp20_simulation.vt
1. `timescale 1 ps/ 1 ps 2. module exp20_simulation(); 3. 4. reg CLOCK; 5. reg RESET; 6. reg [3:0]rSelect; 7. reg [7:0]WrData; 8. 9. /***********************************/ 10. 11. initial 12. begin 13. RESET = 0; #10; RESET = 1; 14. CLOCK = 1; forever #5 CLOCK = ~CLOCK; 15. end 16. 17. /***********************************/ 18. 19. always @ ( * ) 20. case( rSelect ) 21. 22. 4'b0001: WrData = 8'hAA; 23. 4'b0010: WrData = 8'hBB; 24. 4'b0100: WrData = 8'hCC; 25. 4'b1000: WrData = 8'hDD; 26. 27. endcase 28. 29. /***********************************/ 30. 31. reg [3:0]i; 32. 33. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET ) 34. if( !RESET ) 35. begin 36. i <= 4'd0; 37. rSelect <= 4'd0; 38. end 39. else 40. case( i ) 41. 42. 0: 43. begin rSelect <= 4'b0001; i <= i + 1'b1; end 44. 45. 1: 46. begin rSelect <= 4'b0010; i <= i + 1'b1; end 47. 48. 2: 49. begin rSelect <= 4'b0100; i <= i + 1'b1; end 50. 51. 3: 52. begin rSelect <= 4'b1000; i <= i + 1'b1; end 53. 54. 4: 55. i <= i; 56. 57. endcase 58. 59. /***********************************/ 60. 61. endmodule
第1行用来声明时钟刻度为 1ps/1ps；第4~7是仿真相关的寄存器；第11~15行是环境输入；第19~27行是仿真对象 ... always @ (*) 主要是用来建立组合逻辑，其中建模对象是简单的输出选择器，别名又有加码器，根据 rSelect的输入结果，输出相关的 WrData，大致功能如下：
（一）rSelect输入4’b0001，WrData就输出 8’hAA；
（二）rSelect输入4’b0010，WrData就输出 8’hBB；
（三）rSelect输入4’b0100，WrData就输出 8’hCC；
（四）rSelect输入4’b1000，WrData就输出 8’hDD。
由于仿真对象的功能太简单了，所以笔者直接在激励文本当中建模。第33~57行是虚拟输入，步骤0为 rSelect 写入 4’b0001，然后将i递增以示下一个步骤 ... 步骤3为 rSelect写入 4’b1000，然后将i递增以示下一个步骤。
图5.1.2 exp20应用仿真模型①。
如图5.1.2所示，那是exp20应用仿真模型①以后的模样。激励内容（虚拟输入），经过rSelect刺激仿真对象（加码模块），然后再由仿真对象产生反应，将WrData的输出结果投射到wave界面当中。接下来，让我们一起瞧瞧 exp20的仿真结果：
图5.1.3 exp20的仿真结果。
图5.1.3是exp20的仿真结果，其中光标C0~C3分别指向4个时间点。如图5.1.3所示，T0之前是复位状态，WrData没有复位值所示呈现红线。T0的时候（C0指向的地方），虚拟输入在步骤0为rSelect输入 4’b0001，结果仿真对象经由WrData输出即时值 8’hAA，然后将i递增以示下一个步骤。在T1的时候（C1指向的地方），虚拟输入在步骤1为rSelect输入 4’b0010，结果仿真对象经由 WrData输出即时值 8’hBB，完后将i递增以示下一个步骤。
在T2的时候（C2指向的地方），虚拟输入在步骤2为rSelect输入 4’b0100，结果仿真对象经由 WrData输出即时值 8’hCC，然后再将i递增以示下一个步骤。在T3的时候（C3指向的地方），虚拟在步骤3为rSelect输入 4’b1000，结果仿真对象经由 WrData输出即时值 8’hDD，最后再将i递增以示下一个步骤。
exp20是门级仿真，同时也是单向仿真最典型的例子。如图5.1.2所示，数据永远向一方流动，而且数据的变化状态也非常明了，输入什么就输出什么。此外，输出结果都是在输入给予之后不到一个时钟（或者一个时钟）之内出现 ... 啊！真是多么单调又平凡的仿真呀，仿真对“刷”一声就这样结束了。好了，感叹也十分了 ... 笔者也该换换心情介绍多向仿真。
图5.1.4 仿真模型②。
仿真是一种并行又充满许多可能性的空间，因此多向仿真出现的概率完全是压倒性的，那么甚么又是多向仿真呢？多向仿真好比蒂沙的曲折人生，人生的尽头存在许多未知的可能性，她有可能在旅途中意外死去，她也有可能抵达目的地，不管怎么样，这些可能性不过是其中一种结局的形势而已。如图5.1.4所示，这是仿真模型②，仿真模型②相比①，信号再也不是单向而是多向化，因此仿真模型②不可能是单向仿真。
多向仿真的典型应用除了门级仿真以外什么都是。换句话说，曲折多难是仿真对象的默认人生。说着说着，笔者的心情也开始沉重起来。具体内容，笔者还是用实验来讲话吧，打开 exp21：
exp21_simulation.vt
1. `timescale 1 ps/ 1 ps 2. module exp21_simulation(); 3. 4. reg CLOCK; 5. reg RESET; 6. reg [7:0]rD,rQ; 7. 8. /***********************************/ 9. 10. initial 11. begin 12. RESET = 0; #10; RESET = 1; 13. CLOCK = 1; forever #5 CLOCK = ~CLOCK; 14. end 15. 16. /***********************************/ 17. 18. reg [7:0]D1,D2,D3; 19. 20. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET ) 21. if( !RESET ) 22. begin 23. { D1,D2,D3 } <= { 8'd0, 8'd0, 8'd0 }; 24. end 25. else 26. begin 27. D1 <= rD; 28. D2 <= D1; 29. D3 <= D2; 30. end 31. 32. /***********************************/ 33. 34. reg [3:0]i; 35. 36. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET ) 37. if( !RESET ) 38. begin 39. i <= 4'd0; 40. rD <= 8'd0; 41. end 42. else 43. case( i ) 44. 45. 0: 46. begin rD <= 8'hAA; i <= i + 1'b1; end 47. 48. 1,2,3: 49. begin rD <= 8'd0; i <= i + 1'b1; end 50. 51. 4: 52. begin rQ <= D3; i <= i + 1'b1; end 53. 54. 5: 55. i <= i + 1'b1; 56. 57. endcase 58. 59. /***********************************/ 60. 61. endmodule
第20~30行是仿真对象，它是简单的移位寄存器，其中D1读入rD（第27行），D2读入D1（第28行），D3读入D2（第29行）。第36~51行是虚拟输入，虚拟输入首先在步骤0为rD输入 8’hAA，然后等待3个时钟，最后在步骤4读入D3的结果。
图5.1.5 exp21应用仿真模型②。
图5.1.5显示 exp21应用仿真模型2的结果，其实exp21是一种简单的搬运游戏。首先虚拟输入将数据 8’hAA送给仿真对象的D1，然后D1又将数据送给D2，D2紧接着送给D3，最后再由D3返回虚拟输入的手中。话虽如此，游戏的结果却充满许多可能性，
不过在此之前，先让我们先来瞧瞧 exp21的仿真结果。
图5.1.6 exp21的仿真结果。
图5.1.6是exp21的仿真结果，其中光标C0~C4分别指向5个时间点。C0指向的地方是时间点T0，此刻虚拟输入开始为 rD赋值 8’hAA，然后将i递增以示下一个步骤（搬运游戏开始）。C1~C3指向的地方（T1~T3），分别是仿真对象相互传递数据的过程，数据传递至少需要一个时钟是时序不变的表现，因此仿真对象的D1在T1的时候读取WrData的过去值 8’hAA，D2在T2的时候读取D1的过去值 8’hAA，D3在T3的时候读取D2的过去值 8’hAA。完后，D3在T3的未来输出数据 8’hAA。
C1~C3也同样指向虚拟输入的步骤1~步骤3，不过虚拟输入没有采取任何行动，而是耐性等候数据回递。C4指向（T4）虚拟输入的步骤4，此刻虚拟输入读取 D3的过去值 8’hAA，rQ输出 8’hAA的未来值。
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exp20是单向仿真的例子，exp21则是多向仿真的例子，同学可能会很好奇道：“为何笔者要故意区分仿真成为单向和多向呢？”，这位同学千万别这么认为，一些视以为常的事情，往往背后却隐藏着许多不可告人的细节，这些细节虽小但足够影响整个仿真的形势。在此之前，同学还是先思考一下，仿真是什么？为甚么我们要仿真？
最简单的问题往往是最复杂的问题 ... 根据笔者的认为，仿真的本意就是联系激励内容
，仿真对象还有时序结果，并且做出解析，这一动作笔者也称为 ”仿真信息解析“。事实上，单向仿真还有多向仿真之间存在巨大差别的信息量，单向仿真的信息量好比一块小饼干，我们有可能一口吃掉。反之，多向仿真的信息量一般都是一块大蛋糕，如果一口吃不掉的话，我们又该怎么办呢？这就是区分单向仿真还有多向仿真的意义之处。
单向仿真非常直接，基本上没什么好谈的，所以解析仿真信息是一件轻松的事情。反之，多向仿真的仿真信息解析工作是一件苦差事，就让笔者用蒂沙的人生作出比喻。蒂沙有着两大人生抉择，亦即单向人生，还有多向人生。如果蒂沙选择单向人生，结果她活着会非常轻松，因为她只要“顺着”传统文化，结婚生子，然后死在亲人哀悼中，整场人生好不过是一只飞往单一处方向的飞矢而已。
多向仿真好比一群胡乱飞翔流失而已，然而只有一只流失会命中目标。因此我们必须无数穿梭在流失之间，寻找那唯一一只命中目标的箭矢。期间我们有可能找错对象，也有可能被流失所伤。
如果蒂沙选择多向人生，那么她的人生尽头就有许多种结局：
（一）她有可能旅途中意外死去；
（二）她有可能成功抵达沙漠尽头，不过那里没有传说中的白骆驼之墓；
（三）她有可能成功抵达沙漠尽头，然后找到的白骆驼之墓，不过是一片古迹而已；
（四）她有可能忍受不了孤独自寻短见；
（五）她有可能从中折返，放弃旅行；
（六）她有可遇见白骆驼。
如果我们根据故事作出推断的话，蒂沙的结局可能是一，二，三与六，不过对蒂沙而言最有意义的结局就是遇见白骆驼，因为白骆驼告诉她命运的答案。然而，蒂沙为了遇见白骆驼，她必须抛弃故乡遇见意外，不然第六种结局是不可能会发生的。如果将这些内容反映到仿真当中，多向仿真拥有无数信号，而且信号也是无数流向，因而产生许多仿真结果，但是只有一个流向只能迎来最有意义的结果。
此刻“仿真信息解析”工作是非常头痛的 ... 假设我们追踪信号A，信号A忽然180度折返，我们的注意力也要跟着折返，迎面而来的惯性有可能会冲晕脑袋。然后我们继续追踪信号A，可是信号A分支成为信号B与信号C，在此我们就要分半注意力同时追踪两个信号 ... 话说，读者累不累呢？
上述这些内容还不是最严重的问题，真正让笔者感觉害怕的是“可能性”。有些同学可能暂时无法理解这番话，不过不打紧，只要更紧笔者继续解释exp21，读者就会深感体会。
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exp21有一件小细节，如果笔者不解释它，笔者就会觉得心痒痒直至坐立不安，笔者一直觉得奇怪：“为什么虚拟输入的rQ会如此偶然在时间点T4成功回收数据 8’hAA？”。偶然？偶然？偶然？不可能的！绝对不可能的！当中一定存有蹊跷。某位圣人说过，偶然会摧毁世界，所以万物都是必然。rQ成功回收数据 8’hAA绝对是必然，但是必然必须触发连环事件，满足所有特定条件以后才能实现。于是，笔者开始思考 ...
必然是将结局导向有意义结果的重要关键 ... 但是，如果结局有太多可能性，寻找必然是一件非常苦难的事情，因此笔者必须事先约束变数。
（一）完成一次性搬运游戏至少需要5个时钟。
（二）虚拟输入必须在T0为WrData赋值 8’hAA。
（三）数据传递必须遵守时序表现。
约束变数以后，rQ产生的可能性就会缩小到以下5种而已：
（一）rQ在T0接收到 8’h00；
（二）rQ在T1接收到 8’h00；
（三）rQ在T2接收到 8’h00；
（四）rQ在T3接收到 8’h00;
（五）rQ在T4接收到 8’hAA；
我们知道在5个可能性当中，只有第五个可能性才是最有意义的结局 ... 不过又是什么特定条件将过程引导到第五个可能性呢？
（一）数据8’hAA从WrData移向D1用了1个时钟。
（二）数据8’hAA从D1移向D3用了3个时钟。
（三）数据8’hAA从D3移向rQ用了1个时钟。
上述3个特定条件就是将结果引导到第五5个可能性。换句话说，上述3个特定条件就是第5个可能性的立旗事件（Flagging Event），任少一个必然是不会实现。完后，笔者得出如下结论：“由于笔者数约3变数，结果衍生5种可能性，为了将结局引导到第5个可能性，笔者必须满足3种特定条件。”，在此，有些同学可能会开始怀疑笔者 ... 是否开始精神错乱了？又变数，又必然，又特定条件什么的 ... 不，笔者很正常。
联系激励内容，仿真对象还有时序结果并且做出解读，笔者称呼为 ”仿真信息解析“。解析仿真信息原本是仿真最大的精髓，不过很遗憾的是 ... 人不是电脑，人不仅脑力有限，人的集中力也有时间限制，因此长时间解释仿真信息，无疑这是一种折寿的任务，最终还有可能演变爆肝的悲剧。
此外，exp21也告诉我们一个事实，亦即变数还会无限放大可能性，从而海量化仿真信息。假设，解释一条可能性需要耗费1千卡路里还有20十分钟，如果变数将可能性放大至10，我们就要消耗1万卡路里，还有花费200分钟去解释10条可能性。又如果变数不留情将可能性放大100倍，我们既不是要消耗10万卡路里，花费2000分钟去解释100条可能性吗？别开玩笑了，笔者不想爆肝也不想这样蹉跎青春。
庄子劝告华夏子孙，别用有限的躯体去追逐无限的梦想，这个道理同样也适用于在这种情况 ... 人类未曾做到“解析海量仿真信息”这种壮举 ，即使超人出现它也有可能需要耗费一生去解释信息。笔者不是在吓读者，笔者只是在述说事实而已 ... 曾经何时笔者也年轻过，自负过，冲动过，笔者相信自己终有一天可以成为勇者，于是笔者决心完成这一壮举。结果，笔者被人抬着濒死的身体回老家去 ...
在此，笔者用经历告知所有读者，仿真真正可怕的地方，不是学习 Modelsim，验证语言或者激励文本。仿真真正最可怕的地方是，解析让人窒息的海量仿信息。普通人的用脑习惯都是倾向左脑，因此逻辑思维，还有顺序操作就会成为默认的用脑模式。换句话说，如果没有旁人特意提醒，我们就会傻乎乎地一条一条可能性解析下去 ... 其实这是温水煮青蛙的死法，死在不知不觉之间。
最后，笔者可以郑重的说：“这个世界（仿真）是充满杀机的空间，稍有差池小命就会不保！过往一切，那些习以为常的顺序手段，已经一去不返 ... 留念它们只会威胁小命而已！”，因为变数会影响可能性的衍生数量，然而在无数个可能性之中，只有一个生还的可能性（符合预期的仿真结果），其余可能性就是各种死法。
因此，如何约束变数减少可能性，还有如何清晰化发特定条件让它更加容易触发，都是这个世界里（仿真）的生存战略。不过很遗憾的是，常规的仿真手段似乎没有这方面的概念。因此，我们必须重新思考，寻找另一种较为适合的仿真手段，好让我们在这个异世界（仿真）继续游走下去 ...
5.2仿真的变数——时钟用量
笔者在上一个小节说道，仿真最基本的本意是，联系激励内容，仿真对象，还有时序结果，然后作出解析，这种行为称为“仿真信息解析”。如果仿真不是单向仿真，那么仿真结果就会随着变数增大从而海量化仿真信息。此刻，解析仿真信息无疑是一种痛苦的工作。为了解决这种现象，在此之前我们知晓，何为仿真的变数？
算命师常常会如此狡辩道：“人生充满变数，算命结果不过是一种可能性而已，只要努力作人命运是可以改变的。”既然仿真是人生的缩影，仿真存在变数其实一点也不奇怪，不过传统流派却不怎么认为，因为传统流派是属于“爱拼才能赢”的自信份子。爱拼的人会在100个可能性当中都逐个尝试，直到成功为止。但是现实却告诉我们，10人打拼只有1个成功，其余9人成为人间悲剧。
说实话，笔者实在没有兴趣在100个可能性当中蹉跎青春，笔者认为人生短暂而且生命有限，反之如何用最小的力气去寻找最大的成果才是活着的艺术。因此，笔者必须晓得如何压缩可能性 ... 可能性是变数衍生的产物，因此约束可能性就会间接缩小可能性的产生数量，根据笔者的认识，多向仿真存在以下几种：
（一）时钟用量
（二）信号数量
（三）信号方向
时钟不管是仿真（虚拟建模）还是建模（实际建模）都是一个非常重要的概念，不过很遗憾的是 ... 传统流派偏偏喜欢使用仿真时间驱动仿真流逝，而不是时钟本身。这种行为本来就存在许多缺陷，除了流失时序表现，还有违背RTL级设计的本质以外，最终还会产生非常不协调的物理时序，说着说着心情也沉重起来了 ...
笔者以前曾用过i指向时钟，笔者这样做就是为了清晰化还有具体化时钟，不然的话，时钟是不会轻易被我们捉着的。时钟用量一般是指“一次性活动所需的时钟”，然而这种认识又可以分为全体时钟还有个体时钟。接着，就让笔者继续使用 exp21 简单的举例吧。
图5.2.1 exp21的仿真内容。
首先让我们简单回忆一下 exp21的仿真内容。如图5.2.1所示，激励内容先是（虚拟输入） 经由rD给仿真对象输入数据8’hAA；仿真对象是一个简单的移位寄存器，数据8’hAA在内部从D1游向D2至D3，然后数据 8’hAA又折返激励内容，紧接着rQ将数据8’hAA暂存并且投射在wave界面上。
图5.2.2 exp21的理想时序结果（个体时钟视角）。
如图5.2.2所示，这是exp21的理想时序结果，过程如下：
（一）rD在T0输出未来值8’hAA；
（二）D1在T1读入rD的过去值，并且输出未来值8’hAA；
（三）D2在T2读入D1的过去值，并且输出未来值8’hAA；
（四）D3在T3读入D2的过去值，并且输出未来值8’hAA；
（五）rQ在T4读入D3的过去值，并且输出未来值8’hAA；
读者有没有注意到？笔者故意为图5.22的T1~T3画上时钟沿，时钟沿总共有3个亦即仿真对象的一次性操作需要3个时钟用量，然而笔者将它们称为“个体时钟”。个体时钟是时间用量非常重要的一个概念，它是一种“当局者（微观）”的时钟视角。
图5.2.3 exp21的理想时序结果（整体体时钟视角）。
接着再让我们稍微更换一下时钟视角，如图5.2.3所示，笔者故意为添加5个时钟沿以示整体时钟，整体时钟是一种“旁观者（宏观）”的时钟视角。整体时钟除了T1~T3的个体时钟用量以外，又包含T0与T4这两枚整体沟通所需的时钟用量，因此整体的时钟用量有5个时钟。
笔者比较喜欢将模块看成有生气的活物，模块沟通是模块遵守时序表现传输数据的一种“自然”现象，如果模块之间按照时间点事件发生沟通，那么模块之间至少需要1个时钟用量。换句话说，只要模块遵守时序，那么沟通所需的时钟用量一般都是固定的。相比之下，个体时钟不仅非固定，它还会伴随功能的“复杂程度”而成正比关系。换言之，功能越复杂，个体时钟越多，整体时钟也会相续增加，时间用量因而增大，结果产生更多的可能性。
图5.2.4 exp21个体时钟增加以后的理想时序结果。
假设笔者增加移位模块的深度从原本的D1~D3变成D1~D4，亦即移位模块的个体时钟从原来的3个时钟变成4个的话，结果如图5.2.4所示，T1~T4是个体时钟，T0与T5是沟通所需的时钟耗量，那么 exp21 的一次性搬运游戏至少需要6个时钟 ... 换句话说,时钟用量因为受到个体时钟的影响关系，从原来的5个时钟用量变成6个时钟用量。好奇的同学可能会问：“个体时钟还有时钟用量到底有什么变数作用？”，这位同学真是问了一个好问题。
举例而言，笔者曾经在上一节为 exp21约束变数，如下所示：
（一）完成一次性搬运游戏至少需要5个时钟。
（二）虚拟输入必须在T0为WrData赋值 8’hAA。
（三）数据传递必须遵守时序表现。
其中第一条约束变数就是时钟变量的约束，原本移位模块的个体时钟只要消耗3个时钟即可，不过经过笔者修改以后，个体时钟已经变成4个时钟。因为如此，rQ成功接回数据8’hAA的可能性就提高了，如下所示：
（一）rQ在T0接收到 8’h00；
（二）rQ在T1接收到 8’h00；
（三）rQ在T2接收到 8’h00；
（四）rQ在T3接收到 8’h00;
（五）rQ在T4接收到 8’h00；
（六）rQ在T5接收到 8’hAA；
也就是说，原本是衍生5个可能性的，由于时间用量产生变化，结果就衍生6个可能性，其中第6个可能性是我们预期所要的结果。在这里，笔者使用简单的例子作为抛砖引玉的效果，笔者希望读者可以重视时钟用量，它是仿真最初也是影响甚重的变数，所谓一牵动全山就是这种意思。
根据概率论而言，投递2次银币就有3种可能性，投递3次银币就有4种可能性。反过来而言，只要减少投递的次数，可能性也会减少。不过，时钟用量是前期建模的考虑范畴，建模的时候要尽量压缩个体的时间用量，从效果上来讲，个体的时间用量当然是越小越好。为了控制时钟，指向时钟就会凸显其重要性，如果没有使用工具指向时钟，时钟就会变成非常模糊又虚幻。
说到指向工具，笔者不得不说 ... 虽然笔者常常举例用i指向个体时钟可是却未曾举例如何指向整体时钟？在此之前，先让我们好好理解一些个体时钟还有整体时钟之间的微妙关系。
图5.2.5 整体与个体的微妙关系，示意图。
如图5.2.5所示，一个中队里边包含A，B，C，D四个小对，然后每个小对又包含队员1~4。假设小组是整体，那么队员就是个体；假设中队是整体，然后无视队员，那么小队就是个体；假设中队是整体，队员则没有被无视，那么小队是局部整体，队员是个体。一般上，整体都是指最包裹力与组合力最强的哪一圈，所谓的整体时钟也是从这一视角出发的时钟。接下来请打开 exp22：
exp22_simulation.vt
1. `timescale 1 ps/ 1 ps 2. module exp22_simulation(); 3. 4. reg CLOCK; 5. reg RESET; 6. reg [7:0]rD,rQ; 7. 8. /***********************************/ 9. 10. initial 11. begin 12. RESET = 0; #10; RESET = 1; 13. CLOCK = 1; forever #5 CLOCK = ~CLOCK; 14. end 15. 16. reg [19:0]G; 17. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET ) 18. if( !RESET ) 19. G <= 20'd0; 20. else 21. G <= G + 1'b1; 22. 23. /***********************************/
exp22_simulation与 exp21_simulation 相比，除了在第16~21行指向整体时钟以外，其它都一样。如代码行第16~21所示，第16行声明为G的整体时钟指向工具，G大写代表God或者Global的意思，此外G的位宽一般有多大就给多大，因为G指向整体时钟，所以它必须有这样的容量。第17~20行则是简单的计数器。
图5.2.6 exp22 仿真结果。
如图5.2.6所示，这是 exp22的仿真结果，图5.2.6相比图5.1.6只是信号的最上方多了一个指向信号G而已，指向信号G是使用过去值标示当前的时钟点。G指向信号更一层楼清晰化时序的表达能力 ... 好奇的同学可能会问： “为何笔者在之前的仿真都没有使用G指向整体时钟呢？”。
笔者认为，如果指向个体时钟都作不好，指向整体时钟不过是没有意义的补救手段而已。换之，如果我们做好指向个体时钟的工作，指向信号G会发挥如虎添翼的效果。不过，老虎到底需不需要翅膀又是另外的话题，老虎有翅膀本来就是一件非常奇怪的事情。如果读者是时钟概念很弱的人，指向信号G固然是很好的补助工具 ... 反过来讲，如果读者有很强的时钟概念，指向信号G是可有无的存在，还不如少一个信号wave界面不是更加眼见清净吗？
笔者还有一个不使用指向信号G的原因就是，笔者不怎么喜欢用“神的视角”去俯视整场仿真流程。如果我们用神的视角去俯视一切，即我们必须同时“吸收”所有仿真信息，并且消化 ... 说实话，笔者实在没有“神一般的承受能力”。抱歉，笔者又离题了 ... 让我们切回时钟用量这个话题吧。
时钟用量是仿真最直接性的变数 ... 理论上，时钟用量越少，变数所衍生的可能性就会越少。不过要控制好时钟用量，那是前期建模的考量范畴。建模期间，我们不仅要用工具指向时钟，我们还要特别了解时序表现，不然的话，时钟用量不仅不会乖乖就范，反而还会趁机暴走。
时钟用量除了影响可能性的产生以外，时钟用量还能决定最大的仿真时间，于是笔者作出这样的推理：
个体时钟增加 => 整体时钟增加 => 仿真时间增加 => wave界面更长 => Modelsim吃更多内存 => 拖慢计算机 => 放缓仿真进度 => 蹉跎青春。
细节决定成败，这句话果然不是盖的的 ... 小小一个时钟用量既然可以间接影响我们的青春。
5.3 仿真的变数——信号数量与信号方向
图5.3.1 不同性质的变数，直接性（左），间接性（右）
乘我们还没有进入主题之前，首先让我们先简单了解一下不同本质的变数。如图5.3.1所示，变数有直接性（左图），还有间接性（右图），两者之间的差异就在于 ... 直线性变数会经过自己衍生可能性，反道间接性变数，它必须影响对象才能产生可能性。此外直接性变数是一种可以改变的变数 ... 反之，间接性变数是一种不可改变的变数。
时间用量相它是一种直接性的变数，这种情况好比读者呆在在马路上越久，危险的可能性就会越高，然而只要我们立即抽身离开，危险也会立即消失。换之，信号数量则是一种间接性的变数，如马路上的汽车越多，马路就会越危险，但是我们却没有能力减少汽车的数量。信号方向也是一种间接性的变数，我们知道十字路口相较单向通道，车祸的发生的频率越高，那是因为十字路口相比单向通道拥有更加多的方向，同样我们也没有能力改变马路的布局。
笔者也说过间接性变数是一种不可改变的变数，打个比方说，如：RS232的传输协议是一帧十一位数据就是一帧十一位数据，按照理论，数据位越长，数据损坏的可能性越高，
然而我们却不能私自减少数据位，因为一帧十一位数据是RS232的传输标准。为此，我们又该如何插手“信号数量”还有“信号方向”这两个变数呢？这个时候，我们必须换个视角看待问题了。
曾经那么一次 ... 师兄命令我们这些新手师弟为功能A建模，然后产生时序B。注视黑板上的功能A，那似蜘蛛网的状态机，还有臃肿的模块内容 ... 所有人当场都头皮发麻了。再来注视左边的时序B，看着那副极度不协调的时序图，现场所有人顿时露出比死人更难看的脸色。师兄命令我们在一个时辰内交出功课之后便离去 ... 不一会，一阵喧嚷响彻整个空间。
笔者当然知晓师兄的用意，建立复杂功能还有生成复杂时序都是每个新手必须克服的苦难之一 ... 但是笔者就是非常反感这种“强坑硬塞”的授学方式，在笔者的眼里那简直是另类的暴力，这种态度无疑是用来炫耀“高手”的能力一般，“看吧，蠢货们！这就是实力的差距 ... 不甘心的话，就克服给咱看看！ ”。根据概率论而言，百人之中可能只有那么一两个人才能成为“高手”而已，其余的蠢货都会沦落为“高手”的食物，这就是现实，残酷即无理。
笔者闭上眼睛切断全身的感觉，好让意识可以从丑陋的空间当中分割开来 ... 不知不觉间，感觉周围的吵杂生已经逝去不再，取而代之是安心的歌声，笔者下意识睁开眼睛眺望四周 ... ”这是哪里？“——疑问随之从口中流了出来。笔者发现自己正处在花田之中，五彩缤纷的花儿们覆盖整片大地，这种情景宛如在地面上铺了一层五颜六色的地毯，微风走过，花儿优柔地摇晃身子然后发出协调的旋律。看着看着，笔者不禁入迷起来 ... 忽然，熟悉的声音传入耳中。
”来了吗，孩子？“，神秘声道。
笔者下意识追寻声音的主人 ... 没错就是它，不知什么时候它已经站在笔者的身边，笔者依旧看不清楚它模糊的脸庞。
”孩子，又是什么问题将你引导到这里？“，它道。
笔者稍微回忆一下，然后将问题向它讲述一番。它沉默了一会便举起有力的右手指向不远处的花田。
”孩子，哪里是什么？“，它问道。
”不就是一处花田吗？“，笔者答道。
”孩子，让我们走近看看好吗？“，它提议道。
”嗯“，笔者点头道。
不一会，笔者便抵达它指向的花田之处。它再一次使用有力的右手指向一只花儿，随着笔者连忙蹲下身子，仔细瞧瞧 ...
”看见了吗，孩子？这里有什么 ...“，它道。
”有虫子！不仅一只，而且还很多“，笔者答道。
”远处看去，我们只能看见花田的整体，从近处看，我们就会看见花田的个体“，它道。
它的话永远都是充满寓意，笔者仔细思考了一会，“原来如此”，领悟的四个字不不经意从口中跑了出来。整体与个体之间的微妙关系，其实只是视角的远近而已，亦即宏观与微观。从宏观的角度看去，花田是一片复杂的整体 ... 换之，如果从微观的角度去干，花田里边其实有许多简单的个体。换句话说，无数简单的个体组成一具复杂的整体。
笔者转过头，用敬佩的眼神仰视它，忽然间有股念头从脑海中蹦出，笔者想继续向它提问 ... 但是，当笔者再度睁开眼睛的时候，周围又恢复原先的喧嚷声。原来是笔者睡糊涂了，笔者用手逝去嘴角的口水之后，立即望向时钟 ... 糟糕，笔者还有剩下半个时辰的时间而已，于是笔者急忙着手完毕功课。
期间，笔者一只在思考 ...“单位”是计算还有分类的基础，例如1个人与3只动物，其中“1与3”就是量化的单位，“个与只”是分类的单位。换言之，如果我们想划分整体模块就必须依靠单位才行 ... 话虽如此，单位的定义又是什么呢？笔者又该去哪里寻找呢？事实上，低级建模的准则早已经给我们答案，那就是“功能”。
建模技巧（低级建模）的作用不可能只是单纯地为模块提供最基础的结构而已，其实建模技巧的绝对准则，亦即“一个模块一个功能”在不知不觉间，已经为仿真埋下细化的种子。换句话说，一座复杂的功能可以经由建模技巧划分为数个简单的功能，复杂的功能就是整体，简单的功能就是个体。我们虽然不能随便简化整体的复杂性，但是我们可以经过某种手段，将整体有规则地分成许多更小的个体。
形象上来讲，一块一口气吃不下的蛋糕，我们可以按着比例将蛋糕划分为无数规整的小蛋糕，然后逐个吃完。其实这是一种很奇怪的心理现象，2kg的蛋糕不管怎么划分，最终吃下肚子也是2kg的分量，但是一份2kg的蛋糕所给予的心理负担，比起10份0.2kg的蛋糕还要沉重。心境决定行为的成败，好心情就是成功的开始 ... 抱歉，笔者又稍微离题了。
好奇的同学可能会问道：“划分功能与这些变数（信号数量还有信号方向）究竟有什么关系？”，真是一个好问题，首先让我们换个角度去思考问题吧。我们知道车祸一般都是人为引起的悲剧，假设有一处地带哪里集中100量车子 ... 根据概率论而言，如果车子的数量越是集中，那么车祸越容易发生。反之，如果我们将100量车子放在平均安放在10处不同的地方，根据概率理论，车祸发生的概率不仅可以分化，而且车祸的概率也可以减小。
同样的道理也适用在仿真当中，功能的复杂程度还有信号的数量理应是成正比关系，亦即功能越复杂，功能数量越多。笔者在前面也说过，信号数量是一种间接性的变数，它不会直接影响可能性的衍生，但是它可以影响人为活动，然后经由人为失误产生更多可能性。
举例而言，假设有100条信号产生100个可能性，当中要我们死盯其中一条信号，当我们长时间盯着同样的东西，眼睛就会开始疲劳然后幻觉就会出现。当我们将100条信号平均划分为10份以后，按照理论，可能性也会等着平均分化。死盯10条信号之中的一条，相较死盯100条信号之中的一条，前者对眼睛的伤害更加小。
笔者曾经尝试长时间在100条信号之中死盯着的一条信号 ... 不一会儿，笔者只是眨下眼睛，信号忽然从100条变成101条 ... 笔者又揉下眼睛，信号又从101条变成102条。现实中100条信号仅是产生100个可能性而已，但是在幻觉中笔者却觉得102条信号产生102个可能性。
因此我们可以断定，信号数量一种影响精神的变数，它会“弄混”我们，让我们产生幻觉，然后衍生出似存在又不该存在的可能性，因此我们需要分化过度集中的信号，从而消除这份“意外”。
除了信号数量意外，信号方向也是间接性的变数之一 ... 读者尝试想象一下，如果我们驾着车不停拐弯抹角，话说是不是很危险？车祸更加容易发生呢？只要我们按照这样的思路继续思考下去，我们便会知道一个事实，连续拐10个弯，相比连续拐2个弯，前者比后者发生车祸的可能性更高。
假设有10场连环弯，普通人不可能驾着藤原豆腐车，一口气，高速飘移在每场拐弯之中。换之，正常人都会分段拐弯，例如笔者这种怕死的家伙，笔者会将10场连环弯分段为10场小环。有研究显示，十字路口比起单向道路更容易发生车祸，理由很简单，单向道路只有一个方向，换之十字路口至少有4处方向同时拐弯。
在此，好奇的同学可能会问道：“笔者我们又不是在讨论头文字D，车拐不拐弯又与仿真有什么关系？”
图5.3.2 信号数量集中但是方位单向（左），信号数量集中但是方位多向（右）。
这位同学有所不知了，信号方向相较起信号数量是个更危险的变数。如图5.3.2所示，左图时信号数量集中但是信号的方向非常单一，右图不仅信号数量集中，而且信号的方向错综复杂。我们单是使用肉眼就能简单将左右图之间的差异分辨出来，试问读者那张图看起来比较“不头晕”呢？答案当然是左图。
信号数量好比马路的距离，信号数量越多马路的距离就越长。换之，信号方向还比马路的布局，信号方向越多向马路越是纵横交错。图5.3.2的左图可以比拟是一条很长很长的单向马路，然而图5.3.2的右图是迷宫般的多向马路。当我们追踪信号从一条到另一条的时候，这种情形好比我们在驾车从一条马路驶去另一条马路。
如果是左图，我们顶多只有长距离旅行的疲劳感而已；相反的，如果是右图，我们不仅感受长途旅行的疲劳，我们宛如嗑药般头不停甩来甩去，试问读者那种情况更容易发生车祸？答案当然是肯定着，右图更加容易发生意外。
图5.3.3 信号多向但是不集中。
没错，这就是信号方向的危险性，不过我们可以经过简单的功能划分将这种危险降到最低。如图5.3.3所示，笔者尝试将图5.3.3的右图划分成为几个等分的成份。当仿真对象的功能经过等分划分以后，虽然信号数量还有信号方向都没有变化 ... 不过不知道是不是心里作用？那种飘移过度所产生的晕眩感却没有之前般那么强烈，实在是太奇怪了。
图5.3.4 信号分化之前。
好奇的同学可能会问道：“信号数量还有信号方向，难道我们将他们分化而已嘛？为什么不能像级时间用量那样直接简化它呢？”，从理论上来讲的确是这样，但是那种情况出现的几率非常少，让笔者再举个简单的例子吧。如图5.3.4所示，一个仿真对象的左右都有WrData 与 RdData，对此我们可以这样推断道，仿真对象同时拥有两对非常相似的信号，它应该是可以进一步划分吧？
图5.3.5 信号分化之后。
图5.3.6 信号简化以后，仿真对象的原始模样遭受破坏。
经过一番舞刀弄斧之后，仿真对象的划分结果如图5.3.5所示。其中仿真对象一分为二成为两个更小的仿真对象，然后 WrDataL，RdDataL 与 WrDataR，RdDataR 被划分并且隔开出来，但是 WrDataX 与 RdDataX 的数量还有方向依然不变。假设读者饥不择食把其中一份吃掉的话，仿真对象的原始模样就遭受破坏，结果如图5.3.6所示。
笔者时常说道：“早期有好的建模，后期就有好的仿真”，其中也包含约束变数这一环。早前建模不仅仅是为了实现某种功能然后实现建模而已 ... 我们应该放长考虑才行，因为越是早期的作业，越是影响后期的表现，俗语不是有一句叫做一牵动全山吗？如此可见，早期作业有多么重要。好了，有关变数的话题就讲到这里为止吧，从下一章节开始我们就要进入仿真的高潮。
5.4 理想变数与物理变数
笔者曾经说过，仿真在大多数的情况下都是多向仿真，然而多向仿真的结局（仿真结果）
不可能只有一项而已，而是多个可能性。换言之，多向仿真打从一开始就已经存在一定数量的可能性 .... 不过，变数在这基础上有可能再度放大可能性，从而海量化仿真信息。茫茫大海当中寻找一种可能性，这份任务无疑是大海捞针，根本接近不可能。
可能性是变数相乘的结果，用典型的投币而言，假设硬币数量一枚然后笔者投币3次，然而投币结果会产生以下，如表5.4.1所示的8种可能性：
表5.4.1 一枚硬币投币3次所产生的可能性。
| 可能性\结果 |
第一次结果 |
第二次结果 |
第三次结果 |
| 可能性1 |
公 |
公 |
公 |
| 可能性2 |
公 |
公 |
花 |
| 可能性3 |
公 |
花 |
公 |
| 可能性4 |
公 |
花 |
花 |
| 可能性5 |
花 |
公 |
公 |
| 可能性6 |
花 |
公 |
花 |
| 可能性7 |
花 |
花 |
公 |
| 可能性8 |
花 |
花 |
花 |
假设我们将表5.4.1当中，公表示为0值，花表示为1值，第N次投币结果表示为输入，可能性可以表示为输出 ... 看着看着，读者不是不是觉得表5.4.1有点眼熟？没错，这是换个外皮的二进制表，结果如表5.4.2 所示：
表5.4.2 表5.4.1等价的二进制表。
| 输出\输入 |
[2] |
[1] |
[0] |
| Q1 |
0 |
0 |
0 |
| Q2 |
0 |
0 |
1 |
| Q3 |
0 |
1 |
0 |
| Q4 |
0 |
1 |
1 |
| Q5 |
1 |
0 |
0 |
| Q6 |
1 |
0 |
1 |
| Q7 |
1 |
1 |
0 |
| Q8 |
1 |
1 |
1 |
疑心种的朋友可能会怀疑道：“事到如今，笔者举例这些内容又有什么用？”。朋友，看东西千万别那么死心眼，凡事要从各种角度去思考问题，希望读者可以明白笔者的用心良苦，故事其实是这样的 ...
某天下午，笔者一边思考问题，右手则不停投币解闷，笔者接着将投币结果写在纸张上，因为懒惰的关系，画圈表示公，写1表示花，无意间有股灵感袭击笔者的脑袋，心想：“投币会不会和仿真有关系？”，于是乎笔者绘出表5.4.1与表5.4.2。
乍看下，笔者自己也吓了一条，两者实在太相似了，还不如说同一个人同时穿上两件不同的外衣而已。然而，表5.4.2与表5.4.1之间却有根本性的差别，表5.4.2是逻辑亦即非黑即白，表5.4.1是概率亦即可能性，于是笔者开始思考 ... 想着想着，笔者就发现仿真不仅存在“概率”，而且也存在“变数”。笔者当然知晓这种想法的矛盾性，因为逻辑讲究非黑即白，绝对不会计算什么 percentage，但是不甘愿的笔者又继续思考 ...
笔者曾在小节5.2~5.3讲述时钟用量，信号数量还有信号方向，这三种最主要的仿真变数，三者之间却可以这样反映在投币的身上：
（一）投币次数好比时钟用量；
（二）硬币数量好比信号数量；
（三）信号方向还比投币的意外性；
第一点很容易理解，只要仿真对象的时钟用量约多，那么投币次数就会越多，可能性随之也会衍生更多。换之，只要我们减少投币的次数，那么可能性也会减少衍生的数量，同样的道理也适用在时钟用量的身上。第二点也很容易明白，假设投币一枚硬币就会产生公或者花这两种可能性，如果两枚硬币同时投币，那么就会产生公花，公公，花花等三种可能性。同样的道理里也适用在信号数量的身上。
关于第三点，理解起来可能会稍微复杂一点 ... 概率论一般是基于随机性才能成立，所谓随机就是无法预测的因数，典型的投币例子，随机性是指投币的力道，投币的高度等人为因数。由于是人为因数，随机性有时候也可以称为意外性。有人类的地方意外就会发生，因为人类是悲剧的生物，仿真是人类着手的活动，不存在意外才奇怪呢 ... 可是仿真又存在什么意外？
笔者曾在小节5.3举例过，如果我们长时间死盯一条信号我们很容易看见幻觉。此外，如果信号的方向性多度多向化，意识就会360度来回甩动，直到头昏脑涨看见幻觉。没错，就是幻觉 ... 幻觉衍生更多没有实体的可能性。变数虽然可恶，但是时钟用量，信号数量，还有信号方向还是良性的变数，我们可以透过简化或者分化功能，从而缩小变数衍生的可能性。这些良性变数笔者称为理想变数。
如果变数存在良性，变数理应也存在恶性，没错那就是物理变数。接着，再让笔者使用投币作为举例吧 ... 投币在理想的状态下：
l 硬币都有同等的大小和重量；
l 投币结果为公与花两种；
l 重力为 9.8m/s2；
l 环境为真空状态；
l 投币者健康。
相反的，投币在物理的情况下：
l 硬币不同等大小还有重量；
l 投币结果出了公花以外也有直立的可能；
l 重力为不安定；
l 环境的空气属性，密度，湿度不等；
l 投币者不健康。
为什么笔者要说物理变数是恶性变数呢？读者尝试想象一下，如果硬币不等大小的话，我们就有小硬币结果，还有大硬币结果之分。此外，如果投币结果出了公与花以外，还有直立（非公非花）这种不可思议的投币结果 ... 试问读者，可能性是不是会一口气增大许多呢？如果我们还要考虑投币者的健康状态，可能性既不是接近无限？这种情况再也不是大海捞针就可以了事，我们要在无边无际的宇宙当中寻找一粒微尘。
笔者不是在吓唬读者，笔者只是在讲述事实而已 ... 然而这个世界上却有一群傻子想要完成“宇宙寻尘”这种前无古人后无来者的伟大壮举，它们不是别人，正是传统流派。
不管笔者翻开那一本参考书，它们都会威吓笔者“仿真要尽量实现物理时序”，任何时候笔者都会怀疑，作者是不是脑子进水了？难道它们看不到物理时序那接近无限的可能性吗？
物理时序主要有2个最基本的物理变数：
（一）物理延迟
（二）寄存器特性
图5.4.1 没有物理延迟的理想时序。
物理延迟是物理时序最常见的变数，也是最可怕的变数，物理延迟包括数据信号延迟，还有时钟信号延迟。举例而言，假设寄存器1将输入A读入以后再传递给寄存器2，如图5.4.1所示，这是理想的数据传递，所以时序过程有如右边的理想时序图一样漂亮美丽。此刻，我们知道寄存器1~2都是按照理想时序表现传递数据，所以我们不要考虑什么物理延迟这种变数，因此时序结果只有1种可能性而已。
图5.4.2 数据延迟的物理时序。
如果我们将物理延迟考虑进来，如图5.4.2所示，寄存器1~2之间的路径存在物理延迟，假设数据时间传递存在3种不同程度的数据延迟。在此我们就会开始思考，究竟是第一种时序结果寄存器2才能成功锁存数据A，还是第二种时序结果，或者第三种时序结果呢？在此，我们拥有3种可能性的时序结果需要思考 ... 要么第一种？要么第二种？要么是第三种时序结果才是对的？
图5.4.3 时钟延迟的物理时序。
如果物理延迟不是发生在数据信号的身上而是时钟信号的身上，如图5.4.3所示，假设寄存器1~2共享同样的时钟沿，而且时钟路劲也有同样的物理延迟，然后再假设时钟路径有3种不同程度的延迟。在此，我们必须思考3种时序结果，要么是第一种？还是第二种？或者是第三种时序结果寄存器2才能成功锁存数据。读者千万别以为物理延迟的事情这样就完了 ...
图5.4.4 数据延迟与时钟延迟的物理时序。
现实残酷即不讲理，如图5.4.4所示，实际的物理延迟不可能仅存数据路径或者时钟路劲任一一者而已，而是两者同时存在。这时候，我们不仅仅是要考虑时钟延迟所产生的3种可能性，我们也要考虑数据延迟产生的3种可能性，因此我们需要考虑6可能性。事实上，图5.4.4已经很仁慈了，因为物理时钟不仅仅只有路劲的延迟而已，物理时钟还会抖动，从而进一步扩大可能性 ...
图5.5.5 物理时钟抖动的物理时序。
如图5.5.5所示，假设寄存器1~2共享同样时钟源，虽然时钟路径不存在延迟，但是时钟源却产生抖动 min 与 max，就这样两种可能性就这样蹦出来。此刻我们必须同时思考 min时钟抖动的时序可能性，还有 max 时钟抖动的时序可能性。再假设，如果寄存器1~2使用不同时钟源的话，而且两个时钟源都有发生抖动，请问结果会是怎么样的情景呢，读者可以想象吗？不过不用担心的是，时钟抖动所产生的延迟非常小，一般都可以直接忽略掉，在此笔者只是吓唬吓唬读者而已 ... 笑~
图5.5.6 寄存器特性的物理时序。
寄存器特性物理变数的其中一种，如图5.5.6所示，常见的寄存器特性有Tco，Tsu与Th。Tco是数据输出之前所需要的最小热身时间；Tsu是锁存数据所需的最小建立时间；Th是锁存数据所需的最小保持时间。虽然它不像物理延迟那样会随着综合的质量而产生改变，一般寄存器特性都是恒定的常值。话虽如此，实际上寄存器也是非常麻烦的物理变数之一。
根据物理时序的解释，Tco的作用差不多和数据延迟那样会延迟寄存器的输出，简单看可以是寄存器内部的数据延迟。Tsu还有Th解释起来稍微麻烦一点，物理时序认为 ... 如果数据要成功锁存，数据必须满足两个条件，亦即Tsu与Th等最小时间。如图5.5.6的右图所示，当寄存器2被锁存沿（绿色的时钟沿）触发以后，Tsu与Th的判断工作就开始了。
最佳的情况下，锁存对象——数据A不偏不移卡在锁存沿的中间，然后Tsu覆盖数据A的左边，Th则覆盖数据B的右边，如果Tsu与Th无法完全覆盖数据A，结果可以断定数据A成功锁存在寄存器2的身上，反之亦然。上述内容告诉我们，寄存器特性需要考虑3种可能性，亦即Tco，Tsu还有Th，任何一种可能性都会影响锁存结果，其中Tsu与Th更加显得重要。
读者尝试想象一下，假设设计A消耗100个寄存器，那么可能性衍生的数量会是 100 * 3 = 300。普通规模的接口模块动不动就会需要消耗200以上的寄存器，如果这是玩笑笔者真是一点也笑不出来。
曾经有同学这样问道： ”俺的仿真结果正确，可是模块不会发挥实际的效果，俺是不是忘记考虑物理因数呢？“，后来那位同学才发现自己写错模块了，但是那句疑心话——俺是不是忘记考虑物理因数呢？，却让笔者察觉到，常规仿真手段存在的漏洞。经过无数实验以后笔者终于发现，漏洞的地方其实是传统流派误认HDL的本质，它们打从开始就认为 HDL 是物理即破烂的工具，所以产生物理时序是应该的。
但是根据笔者的理解，HDL是理想的工具，物理因数是综合以后才添上的灰尘。于是，笔者继续思考 ... 物理因数实际上是仿真可有可无的东西，然而它的存在不仅照成仿真而外的负担，而且它还会令人疑神疑鬼，产生空洞的担忧。形象点说，就像那位同学一样，原本它只要考虑模块的正确性即可，但是物理因数却让它考虑而外即不存在的烦恼，俗称杞人忧天。
理想时序除了违背HDL的本质以外，美观也是重要问题，但是主要原因是物理变数会无限放大可能性。物理变数属于间接性变数，它们虽然不会直接影响实际的结果，但是它们却会影响我们产生错觉，让我们在错觉种看见无限的可能性。认真想一想的话，这是一件非常不得了的事实，而且这种程度再也不能使用海里捞针来形容，实在是杀人于无形 ... 因此，笔者才会如此反感“物理”出现在仿真当中。
因此，仿真放弃物理因数是一件明智之举，这种感觉好比房间整整齐齐有一尘不染般，看着心情也爽快许多。不过，最重要的是可能性的衍生数量会大大降低，从而减弱一定的仿真信息。好奇的同学可能会问道： ”如果仿真物理因数，那么无理因数又该如何解决？“，回答这个问题之前，先让笔者讲明一下Modelsim的用意。
仿真的精髓就是联系激内容，仿真对象，还有时序结果做出解析，简称为仿真信息解析。其中时序结果会播放在wave界面上 ... 再度强调！Modelsim只会播放时序却不会为我们解决时序，就算Modelsim有能力播放物理时序，Modelsim也没有能力解决物理时序，因为Modelsim没有这方面的机能。此外，Modelsim播放的物理时序与实际的物理时序有天壤之别，实际的物理时序会有更多细节。说得难听一点，电视上面的物理时序我们只能看看自寻烦恼而已，实际上却什么也干不了，与其自寻烦恼还不如不看为好，读者说是不是，有没有道理呢？
只要明白这个道理以后，那么笔者就可以继续回答问题 ... 读者是否有听说过静态时序分析呢？它是专门用来处理物理时序的工具，读者可以想象为类似Modelsim，然而它是用针对物理时序的加强版本，它不仅可以显示物理时序的各种细节，它也能计算并且解决物理时序的问题（时序违规）。说白一点，Modelsim是用来针对理想时序的工具，然而静态时序分析是用来针对物理时序的工具，理解吗？
最后，让笔者这样总结吧：
时序有理想还有物理之分，变数也有理想还有物理之分 ... 其中，物理变数是可以排除在外，因为它只是会捣乱的没有家伙而已，反之理想时序是真正必须考量的东西。此外，笔者也用概率论最典型的投币来表示，仿真存在变数不是笔者空妄想的东西，实际上那是隐藏在仿真的背后，不为人知的重要细节。
变数会衍生可能性是人之常情，但是读者又否知道，Modelsim 每播放一次时序图，其实是显示多种可能性当中的其中一种而已。如果仿真有100个可能性，我们不可能重复100次仿真作业，因此简化变数可以降低可能性衍生的数量，分化变数会降低变数过度集中的危险（错觉的可能性）。
5.5 仿真的必然——特定条件
圣人说过偶然会摧毁世界，因此万物都是必然。笔者也说过仿真不过是人生的缩影，如果人生存在必然将人生的引向最有意义的结局，那么仿真也存在必然将结果引向预想所要。为了明确解释必然也存在必然，笔者同样也适用典型的投币来举例，假设笔者将一枚硬币A投币八次，然后产生如表5.5.1所示的结果：
表5.5.1 硬币A投币8次的结果。
| 硬币A |
结果1 |
结果2 |
结果3 |
结果4 |
结果5 |
结果6 |
结果7 |
结果8 |
| 可能性N |
公 |
公 |
公 |
公 |
花 |
花 |
花 |
花 |
如表5.5.1所示，硬币A投币8次以后，产生前4公4花的结果，然后笔者姑且称为可能性N。假设笔者再将一枚硬币B投币8次，取得可能性N的概率是：
1/ 28 * 100% = 0.78125%
计算结果是 0.78125%，可以说是一件令人绝望的数字，比踩狗屎更难发生。根据计算，硬币B出现上述结果的概率是 0.78125%，换句话说，硬币B重复128次才有偶然才出现那么一次 ... 不过笔者也说过，偶然并不存在这个世界，万物都是必然，硬币B为了实现可能性N，硬币B必须完成一系列的特定条件：
l 第1次投币的结果是公；
l 第2次投币的结果是公；
l 第3次投币的结果是公；
l 第4次投币的结果是公；
l 第5次投币的结果是花；
l 第6次投币的结果是花；
l 第7次投币的结果是花；
l 第8次投币的结果是花；
现实中，人类的力量不能左右投币的结果，亦即不能控制必然 ... 不过，如果我们将硬币看做信号，必然就能被控制。假设硬币B为信号B，然后投币次数是时钟用量，那么信号B的结果会是如表5.5.2所示：
表5.5.2 等价的表5.5.1。
| 信号B |
T0 |
T1 |
T2 |
T3 |
T4 |
T5 |
T6 |
T7 |
| Q |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
完后，我们可以用 Verilog 这样表示，如代码5.5.1所示。
1. always @（posedge CLOCK）
2. case( 0 )
3.
4. 0,1,2,3:
5. begin Q <= 1’b0; i <= i + 1’b1; end
6.
7. 4,5,6,7:
8. begin Q <= 1’b1; i <= i + 1’b1; end
9.
10. endcase
代码5.5.1
代码5.5.1的第3~4行表示将Q拉低4个步骤（4个时钟），然后再第7~8行将Q拉高4个步骤（4个时钟）。
图5.5.1 代码5.5.1产生的时序图。
完后，代码5.5.1会产生图5.5.1的时序结果。许多同学可能会好奇笔者所做所为，为什么笔者先是举例投币，然后对比信号还有投币之间的等价关系？笔者接着又用Verilog 描述，甚至绘出时序图 ... 笔者这样做除了为了证明，仿真存在必然性以外，笔者也想接续蒂沙与白骆驼的故事。
所谓的必然性是指，什么东西在什么时候必须发生什么结果？在此，有些同学可能会将
必然性与第三章的协调产生联系，然后问道：“必然性与协调是不是同样的东西？”。协调与必然性的确在标示同样的东西，这种感觉好比英文的“apple”，还有日文的“りんご”，两者分别标示苹果，但是英文还有日文却是不同性质的语言。
协调纯粹是站在时序的角度上去理解“什么东西在什么时候发生什么结果”。反之，必然性则是站在多向仿真的角度上去理解“什么东西在什么时候发生什么结果”。协调只考虑一种可能性而已，必然性则是考虑多种可能性。读者理解了吗？理解以后，我们就可以继续话题了。
骆驼之所以可以引导蒂沙，是因为白骆驼可以非常清晰的看见蒂沙的命运，它知道蒂沙什么时候，发生什么，迎接什么结果，如果白骆驼没有引导蒂沙，蒂沙就会死在沙尘暴当中。白骆驼为了引导蒂沙，它借助沙城暴这个契机出现在她眼前，聆听蒂沙的愿望之后，白骆驼便告诉她旅行已经结束并且实现她的愿望。这个故意隐隐约约也透露白骆驼是神的真面目。
我们身为设计者，创建仿真环境，在某种程度上算是这个空间的神，蒂沙好比仿真对象，我们好比白骆驼，我们必须观察什么信号，在什么时候，得到什么结果。但是问题是，仿真对象的内容，是否足够清晰呢？不然的话，我们想引导也引导不了，结果蒂沙惨死在沙尘暴当中。
当我们将代码5.51还有图5.5.1联系起来，我们之所以认为代码5.5.1还有图5.5.1之间没有任何违和感，因为代码5.5.1 都清清楚楚指向什么信号，在什么时候，输出什么结果。这个事实也告诉我们，维护必然性，清晰必然性，都是非常重要的任务，然而这些任务却涉及早期建模，还有激励文本的编辑。
如何维护必然性，清晰必然性其实是有窍门的，低级建模的用法模板就是为了这种目的才诞生。笔者曾在第4章解释过，仿真对象还有激励内容最好都使用相同的用法模板，因为如此，必然性都有同样模样的维护性，而且指向工具i也帮助清晰必然性。上述的内容又再一次证明”前期有好建模，后期有好仿真“这句话。
首先，让我们来瞧瞧失去维护并且没有清晰必然性的仿真对象，究竟会是什么样子的？请读者打开 exp23.
exp23_simulation.vt
1. `timescale 1 ps/ 1 ps 2. module exp23_simulation(); 3. 4. reg CLOCK; 5. reg RESET; 6. reg [7:0]rD,rQ; 7. 8. /***********************************/ 9. 10. initial 11. begin 12. RESET = 0; #10; RESET = 1; 13. CLOCK = 1; forever #5 CLOCK = ~CLOCK; 14. end 15. 16. /***********************************/ 17. 18. reg [7:0]C1,rTemp; 19. 20. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET ) 21. if( !RESET ) 22. begin 23. C1 <= 8'd0; 24. rTemp <= 8'd0; 25. rQ <= 8'd0; 26. end 27. else if( C1 == rD ) 28. begin 29. C1 <= 8'd0; 30. rQ <= rTemp; 31. rTemp <= 8'd0; 32. end 33. else 34. begin 35. C1 <= C1 + 1'b1; 36. rTemp <= rTemp + rD; 37. end 38. 39. /***********************************/ 40. 41. reg [3:0]i; 42. 43. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET ) 44. if( !RESET ) 45. begin 46. i <= 4'd0; 47. rD <= 8'd0; 48. end 49. else 50. case( i ) 51. 52. 0: 53. begin rD <= 8'd4; end 54. 55. endcase 56. 57. /***********************************/ 58. 59. endmodule
exp23_simulation 中的第18~37行是仿真对象，看着它读者是否觉得很乱却又觉得怀念呢？没错，在早期的时候，任何初学者都会采用的用法习惯，正确来说这是一种自由用法的编辑风格。我们不用考虑什么，我们只是尽量将所有操作往 always 块里边塞，这种感觉就好比将垃圾塞进垃圾袋里面。
这种自由用法最大的好处就是自由还有随意，好比叛逆的少年般想怎样搞就怎样搞。反观之下，自由用法也有缺点，首先采用自由用法的模块（仿真对象）必然性是非常模糊的 ... 如代码第18~37所示，C1等价 rD以后便清零C1还有rQ被赋予 rTemp，然后rTemp清零（第27~32行）；第33~37行表示，每个时钟沿便递增C1还有累加 rTemp。代码18~37行虽然有明显的操作，但是代码18~37行却没有清晰的必然性。
第41~55行是虚拟输入，笔者在步骤0只是为rD赋值4却没有读取rQ的内容，好奇的同学可能会问为什么？原因很单纯，由于仿真对象没有清晰的必然性，所以笔者也不知道仿真对象在什么时候输出 rQ，因此 exp23_simulation 至少必须运行一次，虚拟输入的编辑工作才能继续下去 ...
图5.5.2 exp23_simulation 的仿真结果。
图5.5.2是 exp23_simulation 的仿真结果，光标C0，C5与C6分别指向时钟T0，T5还有T6。如图5.5.2所示，虚拟输入在T0为rD赋值4，仿真对象在下一个时钟接收 rD的过去值并且开始工作。仿真对象每累加一次rD的过去值4到rTemp里边，C1就递增一点。当仿真对象执行操作直到T5的时候，if（C1 == rD）条件成立，rQ被赋值与 rTemp的累加结果16，然后C1与rTemp紧接着被清零。如果虚拟输入要读取 rQ的值16，有效时钟是T6。
exp24_simulation.vt
1. `timescale 1 ps/ 1 ps 2. module exp24_simulation(); 3. 4. reg CLOCK; 5. reg RESET; 6. reg [7:0]rD,rQ; 7. 8. /***********************************/ 9. 10. initial 11. begin 12. RESET = 0; #10; RESET = 1; 13. CLOCK = 1; forever #5 CLOCK = ~CLOCK; 14. end 15. 16. /***********************************/ 17. 18. reg [7:0]C1,rTemp; 19. 20. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET ) 21. if( !RESET ) 22. begin 23. C1 <= 8'd0; 24. rTemp <= 8'd0; 25. rQ <= 8'd0; 26. end 27. else if( C1 == rD ) 28. begin 29. C1 <= 8'd0; 30. rQ <= rTemp; 31. rTemp <= 8'd0; 32. end 33. else 34. begin 35. C1 <= C1 + 1'b1; 36. rTemp <= rTemp + rD; 37. end 38. 39. /***********************************/ 40. 41. reg [3:0]i; 42. reg [7:0]rRead; 43. 44. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET ) 45. if( !RESET ) 46. begin 47. i <= 4'd0; 48. rD <= 8'd0; 49. rRead <= 8'd0; 50. end 51. else 52. case( i ) 53. 54. 0: 55. begin rD <= 8'd4; i <= i + 1'b1; end 56. 57. 1,2,3,4,5: 58. begin i <= i + 1'b1; end 59. 60. 6: 61. rRead <= rQ; 62. 63. endcase 64. 65. /***********************************/ 66. 67. endmodule
exp24_simulation 相较 exp23_simulation 改变的地方就是第41~63行的虚拟输入。其中笔者在42行声明 rRead寄存器用作暂存 rTemp的结果；第54行是虚拟输入为 rD赋值4；第57~58行是等待5个空时钟；第60行是读取rQ的结果。
图5.5.3 exp24_simulation 的仿真结果。
如图5.5.3所示，光标C5指向的地方（T5）正好是仿真对象完成一次性操作的时候，然后虚拟输入再C6指向的地方（T6）读取rQ的过去值16，因此rRead输出未来值16。
仔细思考 exp23_simulation 还有 exp24_simulation，我们知道由于仿真对象（exp23）没有清晰的必然性，因此我们至少需要仿真一次（exp24）才能预测并且正确读取rQ的内容。由于仿真对象的必然性很模糊的关系，我们不得不消耗而外的气力，事实上这是非常被动的行为 ... 消耗气力倒不相干，蹉跎岁月才是致命的问题，人生最长不过是几个十年而已。
此外，笔者相信眼睛犀利的朋友已经发觉到，仿真对象的第27行 else if( C1 == rD ) 其实是一件非常有问题的写法。简单而言，仿真对象一次性所需的操时间会伴随 rD的内容而产生改变。换句话说，每当 rD的输入内容不同，rRead读取rD的时间也会不同，为了让 rRead有效读取rD的结果，我们至少都要预先仿真一次才能预测得到rRead读取rD的正确时钟 ... 这不是要耗死我们的精力吗！？
exp23~24的仿真对象有以下两个问题：
l 模糊的必然性
l 时钟用量不固定
仿真对象虽然有明显的操作内容，不过它却不能有效告诉我们“什么时候，什么东西，发生什么事情”，因此被认为为模糊的必然性；仿真对象也会随着rD输入内容的不同，时钟用量也会跟着不同。不管哪一点问题都是非常致命的问题 ...
读者尝试想象一下，身为白骆驼的我们就算窥视蒂沙的命运宏图，然而蒂沙的命运不仅模糊而且还有很强的随机性，这些因数会无限放大可能性，即时白骆驼的能力再怎么强大，白骆驼也无法知晓一切。结果而言，如果白骆驼无法完全掌握蒂沙她的命运流向，就算白骆驼想引导她，它也是心有余而力不足。
为了美丽的蒂沙，可怜的蒂沙，白骆驼豁出去了 ... 必然性之所以模糊，那是因为没有指向工具指向蒂沙的命运（仿真模块的过程），不管指向什么，哪怕一丝一毫也好，指向工具都必须指向某个东西。其中我们知道指向时钟那是无法实现的事实，因为仿真对象没有固定的时钟用量，既然指向时钟不行，指向步骤又如何？
1. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET) 2. if( !RESET ) 3. begin 4. C1 <= 8'd0; 5. rTemp <= 8'd0; 6. rQ <= 8'd0; 7. end 8. else 9. case（j） 10. 11. 0： 12. if( C1 == rD ) begin C1 <= 8’d0; rQ <= rTemp; rTemp <= 8’d0; end 13. else begin C1 <= C1 + 1’b1; rTemp <= rTemp + rD; end 14. 15. endcase
代码5.5.2
如代码5.5.2所示，仿真对象已经套用用法模板，其中j是指向工具，其中步骤0表示仿真对象原本的功能 ... 第13行的C1会根据每个时钟递增，而rTemp也会累加，当第12行的if条件成立以后，rQ赋予rTemp的内容，然而C1还有rTemp都会被清零。当仿真对象套用用法模板以后，必然性随之也清晰起来。
不过不管我们怎么看，代码5.5.2始终都觉得少点什么？这种感觉好比用餐少了餐具 ... 然而代码5.5.2究竟少了什么关键的东西？
人生在冥冥之中，往往都会因为遇见某种契机，生命因而开始发生改变。契机是必然的一种，契机有时候也称为邂逅，但是对象不一定局限于人，它也可以是事物或者某种因缘。契机是命运的恶作剧，契机也是命运的黏糊剂，为了引导生命流向最有意义的结果，人的一生当中很有可能会存在许多重要的契机。
从另一个角度来讲，在生命的宏图当中，其实存在许多命运的碎片（命运的拼图），然而一条完整的命运线，都由无数的契机将无数的命运碎片串联起来。仿真就是人生的缩影，所以仿真当然也存在契机，但是问题是如何将“契机”描述出来呢？
1. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET) 2. if( !RESET ) 3. begin 4. C1 <= 8'd0; 5. rTemp <= 8'd0; 6. rQ <= 8'd0; 7. j <= 4’d0; 8. end 9. else if( isStart ) 10. case（j） 11. 12. 0： 13. if( C1 == rD ) begin C1 <= 8’d0; rQ <= rTemp; rTemp <= 8’d0; j <= j + 1’b1;end 14. else begin C1 <= C1 + 1’b1; rTemp <= rTemp + rD; end 15. 16. 1: 17. begin isDone <= 1’b1; j <= i + 1’b1; end 18. 19. 2: 20. begin isDone <= 1’b0; j <= 4’d0; end 21. 22. endcase
代码5.5.3
如代码5.5.3所示，仿真对象会以 isStart 信号作为契机而开始工作（第9行）。仿真对象完也会以 isDone 信号作为结束操作的契机告诉他人（第16~20行）。读者没有看错，代码5.5.3确实是应用了仿顺序操作 ... 从建模的角度而言，仿顺序操作仅是模仿顺序
操作而已。换之，如果我们从仿真的角度去看的话，仿真对象会因某种信号作为契机开始工作，仿真对象也会因某种信号作为契机结束操作，类似契机作用的信号也称为沟通。
图5.5.4 默认的数据传输。
沟通”原意是指模块之间相互传输数据的时候，由于时序表现过度协调（一开一关都非常有默契），结果让人误以为模块宛如活物般正在执行沟通。默认下模块会按照时序相互传输数据，如图5.5.4所示，控制模块会按照时序表现发送数据，然后功能模块也会按照时序表现锁存数据。然而“沟通”会是基于默认下的数据传输，换句话说“沟通”一般都会用到 DataSig以外的契机信号才对。
图5.5.5 触发式沟通。
如图5.5.5所示，触发式沟通时最简单的沟通方式，其中控制模块会经由TrigSig信号发送一个时钟周期高脉冲作为契机触发功能模块开始工作。我们可以用 Verilog 这样描述，结果如代码5.5.4所示。
1. else 2. case(i) 3. 4. 0: 5. if( TrigSig ) i <= i + 1’b1; // 等待触发信号的高脉冲 6. 7. 1: 8. ...... //操作开始执行； 9. 10. 2： 11. i <= 4’d0; // 操作完成返回步骤0 12. 13. endcase
代码5.5.4
如代码5.5.4所示，操作一开始的时候会停留在步骤0一直等待 TrigSig，直到TrigSig引来高脉冲，那么i就会递增以示下一个步骤。当i指向步骤1的时候，操作就会开始执行，然而操作结束以后，步骤会指向2，其中指向工具会被清零以示一次性的操作已经结束，紧接着返回步骤0等待下一个TrigSig的高脉冲，以示执行下一次性的操作。触发式沟通的应用范围很广不过都是小功用的沟通而已，例如电平状态变化。
图5.5.6 使能式沟通。
如图5.5.6所示，控制模块经过 EnSig信号使能功能模块以示执行工作，其中EnSig拉高状态作为契机，功能模块才会一直工作。我们则可以用 Verilog 这样描述，结果如代码5.5.5所示：
1. else if( EnSig ) // EnSig高电平，开始执行操作 2. case(i) 3. 4. 0,1,2,3: 5. ..... // 操作内容 6. 7. endcase
代码5.5.5
如代码5.5.5所示，如果EnSig不拉高操作就不会执行。使能式沟通算是一种比较细腻的沟通方式，其中我们必须知晓功能模块的时钟用量，假设功能模块需要4个时钟执行一次性的操作，那么控制模块必须拉高 EnSig四个时钟。反之，如果功能模块有非固定
耗时的操作，那么使能式沟通时无能为力的。
图5.5.7 问答式沟通。
如图5.5.7所示，控制模块持续拉高 StartSig作为契机功能便开始工作，当功能模块完成工作以后，它便会经由 DoneSig发送一个高脉冲作为收功的契机，好使控制模块拉低StartSig以示结束一次性的操作。读者没有看错，问答式沟通其实是触发式沟通还有使能式沟通的结合体，其中使能式沟通的StartSig作为开工契机，触发式沟通的DoneSig作为收工的契机。Verilog的描述方法如代码5.5.6所示：
1. else if( StartSig ) // StartSig拉高，开始执行操作 2. case(i) 3. 4. 0,1,2,3: 5. begin .....; i <= i + 1’b1; end // 操作内容 6. 7. 4: 8. begin DoneSig <= 1’b1; i <= i + 1’b1; end // 产生完成信号 9. 10. 5: 11. begin DoneSig <= 1’b0; i <= 4’d0; end 12. 13. endcase
代码5.5.6
如代码5.5.6所示，当 StartSig拉高的时候，功能模块开始执行操作，直到操作结束，功能会经由DoneSig产生高脉冲以示一次性的操作结束。当控制模块接收到高脉冲的DoneSig以后，它也会拉低StartSig以示一次性的操作已经结束。问答式沟通时应用范围最广也是最好用的沟通方式，它除了模仿顺序操作意外，问答式沟通不像使能式沟通那样必须了解功能模块的详细耗时数量，所以不管功能模块有没有固定的耗时，它也能霸王硬上弓。
经过各种各样的沟通方式讨论以后，无疑我们知道问答式沟通是可以解决exp23~24——仿真模块的问题。在此之前读者必须好好理解，如果仿真对象失去用法模板，基本上是无法实现问答式沟通 ... 在此，好奇的同学可能会问：“笔者，为什么那么重视用法模板还有沟通方式呢？“
假设模块A与B发生沟通，模块C与D发生沟通，为了维护还有清晰所有模块的必然性，所有模块笔者都会采用问答式沟通。这样一来不管什么模块都用相同的“框架”，操作过程也好，沟通模式也罢，结构上都是一模一样的。如此一来，解析仿真信息的时候，我们可以省下许的精力还有时间。
exp25_simulation.vt
1. `timescale 1 ps/ 1 ps 2. module exp25_simulation(); 3. 4. reg CLOCK; 5. reg RESET; 6. reg [7:0]rD,rQ; 7. 8. /***********************************/ 9. 10. initial 11. begin 12. RESET = 0; #10; RESET = 1; 13. CLOCK = 1; forever #5 CLOCK = ~CLOCK; 14. end 15. 16. /***********************************/ 17. 18. reg isStart,isDone; 19. reg [7:0]C1,rTemp; 20. reg [3:0]j; 21. 22. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET ) 23. if( !RESET ) 24. begin 25. C1 <= 8'd0; 26. rTemp <= 8'd0; 27. rQ <= 8'd0; 28. j <= 4'd0; 29. isDone <= 1'b0; 30. end 31. else if( isStart ) 32. case( j ) 33. 34. 0: 35. if( C1 == rD ) begin C1 <= 8'd0; rQ <= rTemp; rTemp <= 8'd0; j <= j + 1'b1; end 36. else begin C1 <= C1 + 1'b1; rTemp <= rTemp + rD; end 37. 38. 1: 39. begin isDone <= 1'b1; j <= j + 1'b1; end 40. 41. 2: 42. begin isDone <= 1'b0; j <= 4'd0; end 43. 44. endcase 45. 46. /***********************************/ 47. 48. reg [3:0]i; 49. reg [7:0]rRead; 50. 51. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET ) 52. if( !RESET ) 53. begin 54. i <= 4'd0; 55. rD <= 8'd0; 56. rRead <= 8'd0; 57. isStart <= 1'b0; 58. end 59. else 60. case( i ) 61. 62. 0: 63. if( isDone ) begin isStart <= 1'b0; rRead <= rQ; i <= i + 1'b1; end 64. else begin isStart <= 1'b1; rD <= 8'd4; end 65. 66. 1: 67. if( isDone ) begin isStart <= 1'b0; rRead <= rQ; i <= i + 1'b1; end 68. else begin isStart <= 1'b1; rD <= 8'd5; end 69. 70. endcase 71. 72. /***********************************/ 73. 74. endmodule
exp25 是 exp23~24的改良版，其中仿真对象应用用法模板还有问答式沟通以外，虚拟输入也使用相同的用法模板。如代码 exp25_simulation 所示，第22~44行是仿真对象，内容与代码5.5.3相似；第51~70行是虚拟输入，其中步骤0为仿真对象输入4，步骤1则是为仿真对象输入5。
exp25与exp23~24相比，最大的改变除了仿真对象以外，虚拟输入也产生很大的改变，我们知道仿真对象的功能是不固定的，亦即时钟用量随着输入内容而产生改变 ... 由于仿真对象已经采用问答式沟通，那么虚拟输入再也不用预测时钟读取rQ的结果（不用预先运行一次仿真），换之虚拟输入只要等待 isDone的反馈，然后再读取rQ的结果即可。
图5.5.8 exp25的仿真结果。
图5.5.8是exp25的仿真结果 ... 如图5.5.8所示，C0指向的地方是仿真对象的第一次操作，虚拟输入拉高isStart之际，又为rD赋值4。仿真对象在下一个时钟检测到isStart的过去值是1，然后开始执行操作。C1指向的地方是仿真对象完成操作的时候，rQ已经更新未来值16。C2指向的地方是仿真对量拉低isDone的时刻，同时也是虚拟输入接收完成反馈（注意isDone的过去值），虚拟输入除了读取rQ的过去值以外，它也着手拉低isStart（注意isStart的未来值）以示一次性的操作已经结束。
C3指向的地方是仿真对象的第二次操作，虚拟输入拉高isStart之际，它也为rD赋值5。仿真对象在下一个时钟检测到isStart的过去值是1，然后开始执行操作。C4指向的地方是仿真对象完成操作的时候，rQ已经更新未来值25。C5指向的地方是仿真对量拉低isDone的时刻，同时也是虚拟输入接收完成反馈（注意isDone的过去值），虚拟输入除了读取rQ的过去值以外，它也着手拉低isStart（注意isStart的未来值）以示一次性的操作已经结束。
除此之外，我们也可以从图5.5.8当中知道，仿真对象的两次性操作都有不同的时钟用量，如C0~C2的周期是70ns（第一次操作），C3~C5的周期是80ns（第二次操作）。而且，我们也知道i指向虚拟输入的过程，j则指向仿真对象的过程。这一切的一切已经证明，我们已经巧妙的使用用法模板，还有沟通方式解决 exp23~24 的两大难点。虽然遗憾的事情是我们无法指向时钟（无论是仿真对象还是虚拟输入），不过作为补偿，使用指向工具指向步骤已经我们是最大的努力了。
我们一般在建模的时候，我们都必须尽最大的努力使操作内容有固定的时钟用量，但是世事不是都能如人所愿，有些操作必须是非固定时钟用量。操作有固定时钟用量的好处是可以仔细指向时钟，好让必然性更加清晰。如果操作是非固定时钟用量，指向时钟就很难实现，换做补偿，指向对象从时钟移向步骤。
好了，这个小节差不多要结束了，结束之前让我们好好回忆小节5.5的重点内容：
笔者使用投币的例子示意仿真存在必然性，必然性的意思是指“什么东西，在什么时候，有什么结果”，必然性之所以那么重要，因为必然性引导仿真结果走向预想所要的关键。
建模阶段，我们有两件事情必须考量：
（一）维护必然性
（二）清晰必然性
维护必然性一般是指我们使用用法模板“固定”操作内容；清晰必然性则是指用指向工具指向操作内容的细节。此外，契机也是必然性的一种，人会某种契机命运则会发生某种改变，模块也会某种契机发生某些动作。沟通是模块作为数据信号以外的信号作为契机而发生互动，常见的沟通方式有三种：
（一）触发式沟通
（二）使能式沟通
（三）问答式沟通
触发式沟通是使用 TrigSig 的高脉冲最为契机；使能式沟通时使用 EnSig的持续拉高
状态作为契机；问答式沟通则是前两者的复合体，EnSig作为开工的契机，TrigSig则是作为收工的契机。
最后的重点，读者如果要充分理解“必然”，读者必须站在白骆驼的角度去思考，白骆驼的为了引导蒂沙，作为前提条件，蒂沙的命运宏图必须是清晰直观，，然而白骆驼不仅要观察每个命运碎片的内容，它也要观察碎片与碎片之间的契机
5.6 仿真迷宫①
今天一大早，笔者与同辈们都聚集在一座圆形广场当中，广场被5米高的围墙团团围绕
，围墙一角有一座小台，台上却站着一排神情严肃的师兄们。面向眼前的古怪情况，同辈门开始窃窃私语，声音无意间也流入笔者的耳朵里。
“今天怎么搞的？一大早就把所有人召集在这里”，同辈A道。
“俺怎么知道啊？”，同辈B道。
“嘘 ... 小声点，师兄望向这里了!”，同辈C道。
很显然，大伙也不知道师兄们的用意 ... 不过，笔者隐约间察觉到，隐藏在气氛之中的不详之意，直觉告诉笔者，接下来很可能会举行一起大规模的危险活动。不一会儿，一位资深的师兄开场白道。
“首先恭喜聚集在这里的诸位，因为诸位已经完成基础考验”，资深师兄道。
“今天把诸位聚齐是为了举行一项传统活动”，资深师兄道。
“诸位只要通过这项传统活动，诸位就会成为独当一面的男人”，资深师兄道。
话后，那位资深的师兄似乎有意停顿演讲，于是人群中又开始窃窃私语，笔者偷偷望向前方的同辈，有人露出兴奋的神情，有人露出担忧的神情 ... 不用说大伙也知道，师兄所谓的传统活动其实是最后考试，活动本意不复杂，亦即成者健在败者淘汰的能力测试。不过真正让笔者担心的是活动的内容，根据传统流派一贯的强硬作风，笔者相信活动本身一定存在危险性。
随之，笔者把注意力放回台上，一瞬笔者好似看见资深师兄在阴笑，眨眼几下，阴笑即消失，于是笔者便踌躇自己是不是疑心过度了，一瞬的阴笑难道是幻觉吗？就在笔者胡思乱想之际，暂停的演讲又继续道。
“诸位，请看左边”，师兄道。
不知什么时候，一座高4米的巨大笼子逐渐在广场的一角浮升上来，笼子的内容让在场每一位师弟都睁目结舌 ... 此刻，包括笔者还有在场的所有人，生平第一次体验到，真正的恐惧。“那是什么？”吃惊的话语不经意从笔者的口中流了出来，笼子的里边站立一只，不 .... 确切来说是一块，既不是死物也不是生物的东西，纤小的四肢支撑不等均衡的四方躯体，身上布满密密麻麻的逻辑，然而那双似目不是目，宛如无底洞般的漆黑小孔，仿佛可以吞噬一切希望，让人不颤而栗。
“那 ... 那是 ... 什么！？”，同辈A颤抖道。
“诸位，这是称为切糕的怪物”，师兄道。
“活动很简单 ... 要么就是把它啃掉，要么就是被它啃掉”，师兄冷漠道。
“那么，祝各位好运！”，师兄用吊丧的口气道。
师兄话音刚落，碰一声！入口的大门便紧紧锁死，人群开始喧嚣起来 ...
“可恶！这是怎么回事，拜托给咱说明清楚！”，同辈B喊道。
“喂 ... 喂！看 ... 看哪里！”，同辈C颤抖道。
一位同辈用颤抖不停的手指向广场一角，敲击笼子的“嗙嗙声”不停从那边传来，其它同辈们也随之望向声音的出处，人们的脸上立即染上青白两色，一瞬时间仿佛也失去流动。方才还是一副睡脸的巨大怪物，宛如饿狼禁不住食物的诱惑开始暴动起来。“嗙嗙声”一下，“嗙嗙声”又一下，众人的心脏也跟着敲击声一起在剧烈跳动。随着响起一股沉闷的金属落地声，僵住的时间再度恢复流动。
”咕咕咕 ....“，怪物声。
众人意识到，不妙的事情即将发生了，但是恐惧的情绪让它们忘了入口早已封死，然而众人却你退我挤地冲到哪里。
”开门！师兄拜托了！快开门啦！“，同辈D叫喊道。
”别开玩笑了！那种怪物根本不是同一个次元的对手！“，同辈E愤怒道。
”啊 ....！“,惨叫声。
笔者向惨叫声望去，有几名同辈瞬间倒在切糕的旁边，它们两眼翻白口吐白沫。切糕发出呵呵两声以后，继续寻找下一个猎物。云之间，笔者的视线和切糕对上了，喷涌而上的恐惧麻痹全部神经，不停使唤的双脚让笔者想逃也逃不了，眼见切糕正一步步逼近，脑海却忽然浮现家乡的小花，笔者还不想死，因为笔者还没有向她告白 ... 可是笔者什么也做不了，笔者只能绝望地等待切糕的到来。
上述一段故事是笔者第一次执行仿真的时候所体验的经历，那时候笔者还年轻，没有任何准备就开始仿真，结果就是一次又一次的惨死。仿真既有单向也有多向，但是在默认下都是多向仿真，不管读者愿不愿意，多向仿真老早就存在一定程度的变数，而且这些变数会衍生许多可能性，结果让仿真成为一座迷宫。
有玩过迷宫探索游戏的同学一定知道，迷宫只有一个出口，找寻这座出口也是唯一一个通关条件，除此之外迷宫也存在许多陷阱还有假出口，踏入这些陷阱或者假出的游戏任务往往都是用 Game Over 换来结局。当仿真开始执行的时候，蒂沙就会掉进迷宫当中，我们的身份好比白骆驼般，帮助蒂沙避开生命的陷阱，引导她走出人生的迷宫。
身在迷宫当中有危险的不仅仅是蒂沙本人，就连我们这些引导者也存在危险。笔者年轻的时候曾经玩过一款古董RPG，笔者操纵勇者进入一个高难度的迷宫，老旧RPG基本上都没有地图补助系统，记录迷宫除了使用脑力以外笔者也会用笔和纸张，但是不管笔者怎么努力，笔者花了3天的时间也走不出迷宫，其中勇者不是掉进落穴成为蜜蜂窝，就是被天花板压成纸片，仅是一些惨不忍睹的结局。
心灰意冷的笔者发誓再也不玩迷宫探索游戏，但是笔者早就中毒已深。身为玩家的我们，虽然不像勇者那样一会变成蜜蜂窝一会又变成纸片。但是，勇者每次经历死亡笔者的心情也跟着沉了几下，勇者来回死亡无数次以后，笔者的心情沉到谷底。心情接连几天都是灰灰的，笔者不仅没心情听课也没有力气作功课，感叹上学超麻烦，活着没意义 ... 真心希望有一粒陨石，忽然从天而降引起侏罗纪悲剧多好。后来被母亲教训一顿以后才重新振作。
笔者后来反思道，原来这是一种失去希望的心境，也是俗称的绝望。绝望的时候，我们什么都觉得无所谓 ... 然而，绝望给人最大的冲击就是自身的无能，不管笔者再怎么积极也好，燃烧的火焰不可能永远继续下去，挑战的心情也有消失殆尽的一天。笔者自责无能，无法帮助勇者创出迷宫，最后放弃游戏，放弃挑战。
天意弄人，十年后的今天，笔者还要面对迷宫，不过这次不是游戏迷宫而是仿真迷宫。迷宫中有一种怪物，它高3米，重量200kg，长方形的身躯，最为特色是那双黑洞般的漆黑小孔，人称恐怖大王——绝望切糕。切糕是仿真信息的集合体，压倒性的信息量是切糕最大的武器，它时常将自己隐藏在黑暗的角落，窥视猎物捕食它们的希望。
猎物起初会不知所措，胡乱逃跑，然后颤栗会麻痹神经，目光开始浑浊渐渐失去生气，最后放弃希望。读者会认为笔者又在吹牛了 ... 什么恐怖大王，别笑死人了，哈哈哈！嘘 ... 读者要取笑笔者没有问题，但是不要笑太大声，切糕最喜欢啃食充满希望的年轻人，而且自负会让人大意，最糟的结局就是成为切糕的食物。
切糕一般是指压倒性的仿真信息，远远超过一般人可以承受的分量。然而，产生切糕的原因就是“不正当”的仿真手段，文中的不正当不是字面上的意思，而是指没有考量前期建模，也没有准备适当的仿真手段。事实上，传统流派就是切糕的父母，那是因为传统流派没有适当的仿真手段，如：不会考量前期建模，没有遵守时序表现，激励文本没有布局，激励内容没有用法模板，没有指向工具等 ... 都是切糕诞生的原因。
切糕是异世界（仿真）的怪物，它喜欢藏身在两个地方，亦即纪激励文本（仿真之前），还有解析仿真信息（仿真之间）。
处在编辑激励文本期间：
激励文本好比c语言唯一一个的main函数，读者尝试想象一下，如果什么操作都集中在main函数会是什么样的情况？是不是看下就觉得头疼？其实C语言的情况还好，因为C语言自身除了拥有顺序结构以外，C语言也有许多隐性操作（编译器代劳）。相比之下，激励文本就是一场仿真环境，我们不仅需要声明出入端，我们也要使用寄存器（reg）还有连线（wire）模拟出入端。结果如代码5.6.1所示:
(注：reg模拟输入端，wire模拟输出端):
1. reg CLOCK; // 寄存器CLOCK模拟 输入端CLOCK 2. reg [7:0]reg_WrData; // 寄存器 WrData 模拟 输入端 WrData 3. wire [7:0]wire_RdData; // 连线 RdData 模拟 输出端 RdData 4. 5. abc_module U1 6. ( 7. .CLOCK( CLOCK ), // 寄存器 CLOCK 驱动 仿真对象 的CLOCK输入端 8. .WrData( reg_WrData ), // 寄存器 WrData 驱动 仿真对象 的WrData输入端 9. .RdData( wire_RdData ), // 连线 RdData 牵引 仿真对象 的 RdData 输出端 10. );
代码5.6.1
一般，仿真对象在激励文本实例化以后，激励内容都会引用这些模拟出入端的寄存器还有连线，结果如代码5.6.2所示：
1. always @ ( posedge CLOCK ) // 引用 寄存器 CLOCK 2. .... 3. case( i ) 4. 5. 0: 6. begin reg_WrData <= 8’hAA; i <= i + 1’b1; end // 引用 寄存器 CLOCK 7. 8. ...... 9. 10. 5: 11. begin rRead <= wire_RdData; i <= i + 1’b1; end // 引用 连线 RdData 12. 13. endcase
代码5.6.2
不过，如果仿真对象过度庞大，出入端的引用状况好比蜘蛛网上的一群蚂蚁，一群蚂蚁是指无数的寄存器（输入端模拟），蜘蛛网是指纵横交错的连线（输出端模拟）。如果激励文本没有一定的结构性在背后支持，激励文本编辑起来会变得非常麻烦，耗时又费力。
此外，激励文本也会变成非常混乱不堪，然而这些混乱到极点的代码信息，解读起来会是一场非常辛苦的战斗。切糕就是隐身在其中。
总结而言 ... 仿真前，如果仿真对象有太多模块或者功能过度集中，仿真对象必定存在无数的出入端。出入端太多，不仅会影响激励文本的美观，而且激励文本也会臃肿起来。此外，激励文本的编辑工作也会变得非常麻烦，更加耗时，更加费力，最糟糕就是激励内容的清晰度会大打折扣。
l 期间，我们先是越来越焦急，因为太多输入端让我们一时之间喘不过气来；
l 接着，我们会越来越失意，因为不管我们怎么编辑激励内容，都无法如愿以偿；
l 后来，我们会越来越颓废并且开始自暴自弃，一边咒骂屏幕一边狂敲键盘；
l 最后，我们会萌生放弃的念头，感觉自己什么也作不好，还不如死掉算了。此刻，我们可以断定，切糕正一步步捕食我们的希望。
切糕除了存在于激励文本（仿真之前）以外，切糕也存在于解析仿真信息（仿真之间）。笔者曾经说过变数衍生可能性，如果没有适当仿真手段控制变数，一旦变数暴走起来，变数便会无限放大可能性，从而海量化仿真信息。每当我们启动Modelsim开始仿真，wave界面所播放的时序结果，只是无限可能性当中的一种可能性而已，不过不管哪一个可能性，切糕都隐身其中。
解析仿真信息期间：
l 宛如洪水一般的时序结果，滔滔不绝即绵绵不断冲击我们的大脑，我们越看越焦急，因为我们无法承受压倒性的信息量；
l 接着，我们会开始寻找的切入口，然而这是海里捞针的作业，我们越找心越灰；
l 虽然找到切入口会换来短暂的兴奋，但是真正的恶梦才开始，解析作业必须同时联系仿真对象，激励内容还有时序结果，我们越是追踪流向，脑袋越是感觉要爆开；
l 越是期待流向的结局越是大失所望，因为流向大多数会进入死胡同；
l 上述作业不停轮回，我们也会越来越绝望，放弃的念头越来越旺盛，因为不管我们重复多少次都是遇见死胡同；
l 最后，燃尽希望火焰的我们会觉得仿真必死更难受。此刻，我们可以断定，切糕正在一步一步吸食我们的希望。
读者理解了吗？切糕究竟是如何潜伏黑暗，吸食我们的希望。虽然仿真之前，还有仿真之间都存在切糕，但是后者的切糕不仅数量更多，而且杀伤力也更强。形象点说，仿真之前好比勇者在草原上遇见几只小切糕，只要我们做好一定程度的准备，如：早期建模有规划，模块有用法模板，激励文本有结构性 ... 我们多多少少，也能干掉这些小切糕。
仿真之间，好比勇者走入迷宫，迷宫里不仅存在数之不尽的小切糕，迷宫也存老大级别的大切糕。勇者就算准备再怎么充足，能力再怎么高强，勇者一旦踏入迷宫，入口立即就会封死，然后就会成为无止境的消耗战。不管勇者死亡多少次，勇者都会重生然后返回起始之处，勇者的肉体虽然可以无限恢复，但并不表示勇者的精神也一样，精神状态反而会伴随轮回的次数表现越来越差。
仿真就是这样一个恶性质的迷宫，它不允许入侵者离开，同样入侵者的灵魂也休想离开，入侵者只要一天都无法找到出口入侵者都无法离开迷宫。入侵者经过无数死亡还有重生以后，人心跟着坏掉，直至变成一具没有希望的行尸走肉，永远徘徊在迷宫之中。虽说进入迷宫的人不是我们而是勇者，或者说蒂沙进入迷宫，然后我们要引导她走出迷宫。但是，绝望切糕不管对象是人还是神，它都会无差别攻击。
传统流派是自负的流派，也是爱拼才会赢一族。它们不会在意事先准备，它们也不在乎迷宫有多复杂（不管仿真有多复杂），它们都相信自己可以克服切糕（解析海量信息），找到出口并且征服迷宫（得到预想所要的仿真结果）。它们始终相信这个世界（仿真）不用弱者，淘汰弱者。
同样，一般参考书也有类似的问题，参考书本身不会为仿真解释过多，如果读者无法理解，无法承受，这一切只怪读者自己太弱了。笔者因此认为，参考书是切糕的帮凶，它间接伤害我们的信心还有仿真的希望。笔者就是其中一位受害者，每当气候风吹起，记忆的伤口都会隐隐作疼。
好了，这个小节也差不多是总结的时间了 ... 虽然笔者在这个章节里边，说了许多无关紧要的故事，读者会认为这是废话也不奇怪。在此，笔者是有意用故事比喻仿真的种种细节，还有仿真当下的心境情况。常规的参考书除了赠送一副简单的时序图，还有简短的解释以外，余下就是一段混乱不堪的激励文本。参考书是不会为仿真作出各种角度的解释。
仿真的本意（精髓）就是将仿真对象，激励文本，还有时序结果联系起来并且做出解析，但是仿真不是调试，它没有指向工具，也没有C语言般的隐性处理。此外，解析对象可能是众多可能性之中的一种可能性而已。仿真的之前，我们都要好好必须考虑自己的能耐，试问自己究竟是不是已经做好充分的准备？不然的话，仿真会是一件极为耗命的工作。
笔者曾经仿真仿到头昏脑胀，失去食欲甚至呕吐起来，笔者本来就是身体衰落的老人，健康不能拿来开玩笑，经历那么一次体验以后，笔者开始领悟，仿真需要用健康健来交保。于是，笔者开始寻找一种不伤害精神和肉体仿真手段，想着想着，笔者开始回忆往事，那段让人极度厌恶的迷宫探索游戏。
笔者将，仿真形容为恶性质的迷宫，海量的仿真信息形容为切糕，虽然自认有点幼气，不过却肝肺非常恰当。我们是白骆驼（玩家），仿真对象是蒂沙（勇者），然而我们的任务是引导蒂沙走出迷宫，不过隐藏在迷宫之中存在无数切糕怪物，它们不仅会攻击蒂沙，它们也会攻击我们 ... 它让我们心灰意冷，渐渐失去希望（其实这是一种精神伤害）。
切糕除了发动精神攻击以外，切糕也会发动物理攻击。仿真原本就是并行操作，解读时序之际，我们需要追踪数个信号，这种行为无疑我们会耗费更多脑力还有集中力 ... 此外，我们还要同时联系仿真对象，还有激励内容，因此我们不得不全神关注。当我们长时间盯着屏幕看时序，切糕就会暗地里攻击我们，我们会感到眼睛不适，脑袋发疼。如果我们稍微分散集中力，情绪会逐渐焦虑，心情也不能平静，而且还会感觉疲惫。
切糕不是笔者妄想的怪物，它确实存在 ... 试问读者，是否曾经对仿真产生厌恶感，或者对仿真失去信心，又或者一作仿真就头脑发疼？有的话，那就证明读者曾经被切糕攻击过。我们受到切糕攻击以后，就会渐渐失去希望，心情会非常低落，心理还有生理都会觉得疲惫，如果长期处在这种心境，人会作出一些伤己的行为，其实一点也不奇怪。
仿真除了存在切糕吸食我们的希望以外，其实仿真也是一种毒瘾，它会侵蚀我们的心。
5.7 仿真迷宫②
不 ... 不要呀！当笔者再一次醒来的时候，笔者发觉自己躺在病床上，笔者不禁在心里询问自己究竟是如何来到这里。笔者开始寻找记忆的蛛丝马迹，脑袋好疼 ... 脑袋仿佛对笔者发出抗议一般拒绝运动，笔者立即按住太阳穴缓和头疼。渐渐地，笔者开始意识到周围充满无尽的呻吟声，笔者想起身探个究竟，可是一名身穿白大褂的中年即时阻止笔者。
“小哥 ... 现在还不能起来！”，中年道。
“先 ... 先生，发生什么事了？”，笔者问道。
“...”，中年沉默道。
“这里！究竟是怎么回事！？”，笔者大声道。
笔者是一位懒惰发脾气的男人，难得今天笔者就是压抑不了冲动，中年摸了几下下巴，稍微仰头思考一会后，然后开始道出事情的由来。中年是大夫，它说笔者已经在病坊昏迷了许多天，笔者的确感觉浑身充斥疲态感。
“先生，别管小弟 ... 那些人怎么呢？”，笔者急忙问道。
“已经没有希望了 ... ”,中年遗憾道。
“没有希望？先生没听见呻吟声吗？”，笔者反驳道。
“小哥，仔细听听 ... ”，中年指示道。
话后，笔者立即竖起耳朵聆听呻吟声 ...
“俺不要切糕了！俺不要仿真了！绕绕俺吧！”，同辈A诉求道。
“嘻嘻嘻，仿真仿真仿真仿真！”，同辈B兴奋道。
笔者用疑惑的眼神望向大夫，大夫摇头表示它们已经没有希望了。笔者从中了解道，这里所有人都是那场活动的遇难者，在场所有人都被切糕吞噬希望，醒来以后就成为那副模样。
“除了小哥以外，其它人都坏掉了 ... ”，中年遗憾道。
“坏掉了？什么坏掉了？”，笔者问道。
“抱歉 ... 正确来说，它们都是仿真癌的病患，无药可救。”，中年冷漠道。
“仿真癌！？”，笔者重复道。
大夫说道，笔者也是其中一名病患，不过很庆幸的是笔者还能保持自我。所谓仿真癌病是一种心理癌症，“强迫仿真，恐惧仿真”的矛盾压力会不断在心理扩大，直至压垮病患的精神。强迫仿真一种上瘾心态，每当我们建模的时候，未知的建模内容会让我们心存不安，余下也只有仿真能消除这份不安 ... 但是Verilog不是顺序语言，仿真也不是调试，所以我们无法一边建模一边仿真。
这份无法消除的不安会愈来愈糟糕，仿真的冲动也会愈来愈强烈，心理的失衡也会愈演愈烈，这种情形会持续到建模结束，仿真完毕为止，然而这份解放感会依存在心理深处
。上述现象来回重复一定程度以后，人们就会养成对于仿真的依赖，也是俗称的仿真上瘾。这种感觉好比我们憋尿许久，解放以后我们会产生莫名的快感，为了再度体验这份快感，我们会养成憋尿的坏习惯。
恐惧仿真是一种恐怖心态，每当我们执行仿真之际，庞大的信息量越让我们愈加焦急，再加上屡试屡败的挫折感，心理深处就会对仿真产生剧烈的抗拒感。上述现象重复一定程度以后，我们会越来畏惧仿真，然后我们会妄想逃到没有仿真的角落。这种感觉好似我们被蛇咬，从此以后都会莫名畏惧草绳，走路再也不会靠近草丛。
强迫仿真还有恐惧仿真，原本是一种相斥的极端心态。不过很遗憾的事，如果没有恰当的仿真手段，同时患上两种心态是绝无法对避免的事实。此外，这两极端又矛盾的心态会不停左右我们的心理，折磨我们的心理 ... 这种感觉好比灵魂的左天使与右恶魔同时耳语道，“这样做！”，“不要这样做！”，我们最终会承受不了幻听把头撞墙以求一份安静。但是，矛盾的窃窃私语不仅不会停止，反而会愈来愈强烈，直至心理崩溃。
或许有人一生也都无法发现，自己处在强迫与恐惧心态之间执行仿真，然而他们却会觉得仿真非常疲惫 ... 这种疲惫感却是仿真癌正逐渐侵蚀内心的最好证据。有些同学可能会好奇道，如果内心过度被侵蚀，结果究竟会怎样？这些一人一旦接近仿真就会开始抓狂，情绪不稳定，出现自毁倾向 ... 是不是觉得很可怕呢？
同学可能又会觉得笔者在瞎扯了 ... 非也！笔者只是述说过来人的经历而已，绝无瞎扯成分。那么究竟是什么原因让人患上仿真癌（强迫 vs 恐惧）？我们又该怎么避免？然后又该怎么治疗？
试问读者是否有过这样的感觉 ... 我们在建模的时候，心理都会出现莫名的忐忑感，仿佛每写一行代码，呼吸也跟着急促起来，感觉自己快要窒息。这种感觉好似读者返家途中，夜路不仅散发上一丝丝的凉意，而且还安静得出奇可怕，故障的路灯一闪一闪地更加渲染诡异的气氛，一路上都觉得有东西在背后尾行 ...
这是不安的生理反应，我们之所以会感觉不安，那是因为我们过度意识未知的建模内容。很多时候，我们虽然理解代码的具体意义，但是我们却无法预测代码的时序表现 ... 就是这种看不到，听不到的情况，让心里深处萌生不安。然而又竟是什么原因导致我们，“仅理解代码目的却无法预见时序表现呢？”，答案是，亦建模内容不清晰，模块的表达能力不强，结构散乱等一系列原因。
笔者与许多同学一样，都是经由传统流派认识建模，认识仿真。传统流派是自负的流派，自信的它们相信自己不用准备就可以克服建模，克服仿真，然后成为勇者，然而成为勇者仅是一小部分强人而已 ... 弱者多数会被淘汰。笔者当初也不知道，原来前期建模对仿真影响至深，笔者是一位弱者也经受不了折磨，它甚至伤害笔者的小小心灵，结果萌生退意。
笔者曾经有过放弃学习的冲动，原来那是笔者的潜意识在害怕不安，潜意识选择逃避来自我保护，逃避不是什么可耻的事情，那是生物的求生反应，还不如说回避才是人之常情。但是笔者就是不甘，经过长时间的思考以后，笔者才发觉不安的源头，就是没有做好前期建模的准备。
好的模块都有直接的表达能力，清晰的内容，望眼一看就知道模块的功用，稍微浏览也能知道大概的意思。此外，清晰的内容不仅让人理解代码目的，也能让人预测代码的时序表现。这里所谓的预测，是指“脑海的时序结果”，而不是仿真的时序结果 ... 我们虽然不能一边建模一边仿真，但我们却能一边建模，一边用脑仿真代码。如此一来，我们就能消除未知内容所导致的不安心理。不安得以消除，仿真强迫症也会自然无药而愈。
“原来如此 ... ”，笔者点头道。
中年大夫，滔滔不绝的解说完毕以后，笔者立即陷入思考。用脑仿真模块，人脑的记忆容量不仅少而且储存时间也非常短暂，而且人脑的记忆还是非常暧昧，要用脑袋实现Modelsim一样的工作，说实在这是一种大胆的尝试 ... 想着想着，头脑又开始发疼了。中年大夫见状，便急忙劝说放松 ... 可恶！还不是那家伙的错，说了那么多道理，好奇心旺盛的笔者不去思考才怪！
头疼稍微缓和后，笔者继续话题。
“那么，如何解决恐惧仿真？”，笔者问道。
“这 ... 这个，那个 ... ”，大夫嘟囔道。
中年大夫显然有难言之隐，它是担心笔者的身体？还是考虑其它顾虑呢？中年大夫犹豫一会儿后，以咳嗽声示意话题继续，笔者过眼一视，中年大夫却露出方才没有的坚毅神情，它似乎在心理深处做好什么觉悟似的 ...
仿真是一座恶性质的迷宫，笔者曾经这么形容过 ... 此外，还有一种名为切糕的恐怖大王，它们都是恐惧仿真的源头。一般上，我们都是建模结束以后才执行仿真，仿真不是调试，不是一键 <F5> 或者 <F6> 就了事，我们必须事先预设，然后准备激励文本，最后才能启动仿真。
由于仿真是建模以后的工作，仿真对象也是建模完毕的模块，结果体积都会非常庞大。这里所谓的体积庞大是指，仿真对象有过多模块集中在一次，笔者曾经说过，如果过多模块集于一身，仿真对象就会有很多出入端。如果出入端太多，实例化仿真对象会是一件非常辛苦的劳动，而且激励文本的编辑工作也是非常猥琐，直至让人抓狂。此刻，切糕在仿真前出现了。
猥琐或者辛苦的劳动，笔者相信只要紧咬牙关就能挺过去 ... 然而，读者也许不知道，切糕给予我们的第一次打击，事实上我们已经流失过半的体力与精神。形象点说，勇者为进入迷宫之前，它就得先消耗过半的HP与MP在路途的小切糕身上。勇者流失HP只要喝喝几口回复药就能立即回复，反之流失MP却使用回复药补充确是有限的手段。为了维护游戏的平衡性，一般的MP回复药都比HP回复药还要贵上10倍，无奈之下笔者必须靠休息来回复MP。（千万别吐糟现实世界没卖回复药）当勇者进入迷宫的时候，真正的噩梦才总算开始 ...
勇者进入迷宫之际，也是仿真开始的时候 ... 迷宫是仿真信息的形象形容，一个可能性的仿真结果其实仅是总体仿真信息的一部分而已。面向错综复杂的仿真信息，我们的第一反应就是胆怯，亦即切糕给予我们的第一次攻击。常规的仿真手段都是没有指向工具，仿真信息宛如一片茫茫的大海，然而要在密密麻麻的信号之间寻找一个入口，就是大海捞针的作业。此刻切糕给给予我们第二击攻击。
“找到入口了！”，当我们兴奋喊着喜讯，所有切糕就会被希望所吸引，然后虎视眈眈的切糕便会开始行动。
l 没有指向工具，容易迷失方向；
l 没有遵守时序表现，迷宫会非常错综复杂，而且崎岖难行（信号没有对齐性）；
l 没有布局的激励文本，迷宫会上下颠倒（联系时序结果与激励内容很难）；
l 没有控制变数，迷宫会进一步扩展（仿真信息海量化）
上述四点是常规仿真手段所犯下的错误，读者可能无法留意，如果我们无视上述四点，使劲追着一条一条信号在跑，此刻我们的体力和精神也会大把大把在流失。此刻，切糕藏身在黑暗之中，无限攻击我们。假设，我们很庆幸拖着半死的状态来到迷宫的终点，心理正要欢喜的时候，谁知这是一个错误的仿真结果 ... 我们的心会立即跌到谷底，然后咒骂自己那么辛苦，既然才得到一个渣渣而已。此刻，切糕BOSS一击便KO我们。
上述情况经过无数次以后，还是一直在仿真之间不停绕圈圈。身为白骆驼（玩家）的我们可能会也越来越焦急，很想骂脏话。其实，这些都是正常的生理反应，因为我们在无意识之下，不断累积对于仿真的恐惧 ... 最后，直至我们用尽一切希望，仿真的恐怖就会深深烙印在我们的心底深处。
为了改善上述的问题，为了引导蒂沙走出迷宫，笔者做了以下几点补救手段：
l 应用指向工具，维护迷宫的方向；指向工具好比路牌，它很大程度为仿真树立大概的方向，读者千万表小看路牌，失去它们交通系统会变成非常混乱。
l 应用时钟，遵守时序表现，好使迷宫整齐；使用时钟驱动仿真，信号就能遵守时序表现，为此信号不仅对齐，时序表现会散发浓厚的时序香。
l 激励文本有布局，保证迷宫有一定的结构性；激励文本有结构性，激励内容会更加直观。
l 控制变数，收缩迷宫；变数会衍生可能性，可能性就是仿真信息的容量，控制变数也能间接缩小仿真信息。
当我们完成上述4点的补救手段，基本上仿真已经从恶性质的迷宫变成良性质的迷宫，切糕的数量也会大大缩小。
话到这里，中年大夫的然后脸上露出一丝忧愁 ...
“不行 ... 这样还不行！”，大夫喃喃道。
“怎么不行呢？这些补救手段不是大大改善仿真了吗？”，笔者好奇道。
“这种程度的补救手段只是治标不治本而已”，大夫道。
“什么意思？”，笔者问道。
“仿真的确已经得到改善，但是却不能改善人们对仿真的恐惧 ... ”，大夫摇头道。
笔者开始思大夫话中的含义。我们虽然可以透过补救手段让仿真这座迷宫变得美丽清晰，不过不管我们再怎么改善迷宫，迷宫始终还是迷宫 ... 仿真真正让人们感到恐惧的是它压倒性的信息量。换言之就是，人们的信息吞吐量有极限，简单点说，过多的仿真信息容易造成，脑袋的消化不良 ... 为此，人们无意识畏惧起来。
读者仔细思考一会，笔者为何将海量化的信息量形容为切糕呢？切糕原本是新疆的甜点，但是那夸张的分量，不仅让4个大男人抬得动，即时10个人吃尽10天10夜也不一定吃完。不管是什么山珍海味，我们只要进食过度也会反胃，再看下去就想吐 ... 脑袋和胃袋也有同样的道理，用脑超过极限就会开始反脑（烦恼），然后觉得头昏脑涨。反胃也好，反脑也好，那是身体为了自保，使命释放“恐怖信息”刺激脑袋，刺激胃袋 ...
正常的家伙遇见恐惧会适可而止，不过传统流派那些失常家伙会使劲强迫自己，干下去！do下去！直至“恐怖信息”累积越来越多，成为一生都消除不了的“心理烙印”。
“对不起，老夫有点激动了 ... ”，大夫抱歉道。
中年大夫尴尬的摸着后脑勺，不过它脸上的一阵泛红却变现它的愤怒 ... 为此笔者也产生共鸣，传统流派每年都有数万的新手入门，想必多少幼苗曾经被它们摧残过，现场不停呻吟的病患就是最好的铁证。天职为救人的大夫却也只能白白看它们送死而已，可见中年大夫已经在心理深处累积许多悔恨。如今它却向笔者坦白一切，笔者不禁开始担心起来 ...
“大夫，透露这些事情出来，真的没有关系吗？”，笔者问道。
“怎么没有关系 ... 老夫今晚就要跑路，离开这处鬼地方！”，大夫决意道。
“跑路！？为什么？”，笔者反问道。
“它们不会放过叛徒!”，大夫道。
“既然如此，为何又将秘密告诉小弟呢？”，笔者好奇道。
“老夫再也无法瞒着良心做人 ... ”，大夫感叹道。
“小哥是这场劫难的幸存者，可能这是某种缘分吧 ...”，大夫继续道。
笔者如今可以却侥幸活了过来，可见补救手段确在遇难之际确实已经发挥功效。根据笔者的理解，脑袋的吞吐量因人而异，切糕杀人不仅会吸食我们的希望，它还会将自身的海量信息强制灌输进入猎物的脑袋，直至脑袋当机。笔者自问脑袋不是怎么好的人，常理上遇见切糕理应必死无疑，可是补救手段却为笔者的脑袋腾出一定程度的消化空间 ... 简言之，补救手段过滤掉大量无用的仿真信息，因而笔者才可以勉强承受切糕的攻击，保住小命。
遇见切糕是绝对的恶梦，也是笔者生平第一次品尝恐惧 ... 如今，切糕的恐怖已经深深烙印在笔者的心理深处。笔者是脆弱的男人，绝对没有自信能诺然无事再度面对切糕，面对仿真 ... 在此，笔者完全理解大夫的忧虑，补救手段充其量只是治标不治本，就算我们把大量的无用信息过滤掉，余下的海量信息，也是普通人无法承受的级别。除非大脑经过强化升级，否则休想面对面啃下所有仿真信息。
在此，笔者可以断定，恐惧仿真的源头就是人类的弱小，这种感觉好比经历洪水，地震等大自然灾害 ... 面向绝对力量的面前，人类也只能一边恐惧一边打颤而已。海量的仿真信息有如天灾一样，让人畏缩，让人逃避，让人不敢直面，唯一例外就是弱小的人类变成超人，那么人类就可以正面单挑仿真，不过这也是非现实的妄想而已。
真是一起沉重的话题，笔者不经意产生疑惑 ... 这种摆明的事实，难道传统流派不曾留意？不曾想尽办法改善吗？中年大夫见状，也是无力地摇摇头 ...
“它们即使知道，也没有理由这么作 ... ”,大夫道。
“为什么！？”，笔者怒喝道。
“小哥你知道古帝国是如何支配人民吗？”，大夫提问道。
“很抱歉，小弟的历史不好 ...”,笔者答道。
“恐惧，还有愚昧就是最好的支配工具 ... ”，大夫冷漠的回答道。
这一番话突然让笔者豁然大悟 ... 这个世界上有数以万计的人从事仿真的活动，仿真会有百花齐放，百家争鸣的流派才是自然现象，然而现实却是传统流派“一派独大”。这种结果，不管怎么想处处都有违和感，难道是传统流派垄断仿真！？事实的背后可能隐藏巨大的阴谋，究竟是莫大的利益，还是绝对的权利 ... 为了维护这份力量，究竟要牺牲他人到什么程度？想到这里，笔者不禁后脊发凉。
“如今，老夫已经将真相泄露出去，不得不立即跑路，不然会糟灭口！”，大夫认真道。
“但是，同辈们该怎么办？”，笔者问道。
“它们两眼无光是心智失律的表现，基本是没有希望了 ... ”,大夫遗憾道。
“可是 ... 可是 .... ”，笔者焦急道。
“小哥，它们活着只会更痛苦 ... 小哥帮它们解脱吧！ ”，大夫无情道。
话完，中年大夫向笔者递过匕首，笔者不禁双手颤抖起来 ... 小明是第一位向笔者搭话的同辈；小王很喜欢讲冷笑话；大牛最讲义气；阿福为人正直；还有 ... 还有，双眼忽然湿润起来，笔者强忍眼泪逐个逐个为最好的同辈解脱，它们每个人都是笑着离开 ....
入夜的天空黯淡无光，笔者的心情必也是一样 ... 中年大夫为同辈们善后以后就连夜跑路去了，而且它还特别告诫道，切糕袭击他人以后，心里会产生一段时间的空洞，期间千万不要胡思乱想，绝望之意会乘虚而入，让人作出傻事 ...
笔者一个人漫无目的来到附近的山崖边，山崖对面是一望无际的彼岸，哪里没有烦恼，没有恐惧，只有拥抱一切的安静。如今，双手还残留夺走生命的触感，不是是否夜风寒冷，笔者的肩膀一直在颤抖不停 ... 大夫没有说错，恐惧还有绝望早已深深嵌入，笔者已经失去面对仿真的勇气还有信心，笔者不经意自嘲，那个半死不活的自己还有什么作为呢？
除了自身的问题以外，熟知真相以后，传统流派已经成为巨大的噩梦，想必以后一定不得安眠 ... 与其庸人自扰，还不如抛开烦恼，眼下只要笔者再踏出几步就会得到解脱。啊 ... 笔者看见同辈正向这里招手道，来吧！来吧！
第一步，笔者毫无犹豫；
第二步，笔者期待着；
第三步，笔者露出微笑；
第四步，笔者的愿望终于实现了。
忽然，一只强而有力的右手捉住笔者，熟悉的声音映入耳膜。
“孩子，千万别做傻事，明天还有希望 ...”，它道。
5.8 主动思想
当笔者再度睁开眼睛的时候，笔者发现自己正躺在花田之中，笔者不仅怀疑自己是不是去了天国？这里充溢怀念的味道，还有似曾相识的景色，一瞬笔者立即回忆曾经有过的梦境！笔者立即起身，四处寻找它 ... 然后笔者在不远之处，看见熟悉的身影。它在等候笔者 ...
面对它，笔者有数之不尽的问题，不过它仅是点头示意理解，然后它用右手向下指。笔者自然地，顺着那个的地方望去。
“远处看去，这里是什么？”，它道。
“一处小花田 ...”，笔者答道。
“近处看去，这里是什么？”，它道。
“有小虫，有花儿 ... ”，笔者答案。
笔者之前也说过个体与整体的视角问题，它的用意正是如此。自古以来都是个体造就整体，而不是整体造就个体 ... 如果按照这个角度去思考，仿真是一个整体，个体包括仿真对象，激励文本，还有时序结果。解析仿真信息就是站在整体的视角去了解仿真情况，解读仿真情况，不过仿真信息是在是太庞大，远远超过常人可以承受的程度。为此，笔者才会烦恼，然后烦恼把笔者带来这里。
“远处看去，哪里是什么？”，它道。
“还是一处小花田 ... ”，笔者答道。
“近处看去，哪里是什么？”，它道。
“还是有小虫和花儿 ... ”,笔者答道。
“没错，就是如此。”，它道。
话后，笔者开始思考其中的含义 ... 整体花田就是因为无法一眼望去，才会看成基础小花田。反过来说，如果一座整体无法直接消化，我们必须设想分开好几个个体逐步消耗
。笔者当然明白整座仿真可以分化成为无数个体仿真，在此笔者必须用到低级建模的准则，因为低级建模的准则是以“功能”为单位分化模块。
话虽如此，但是笔者还欠缺关键的东西 ... 简言之，当整体被分化以后，整体就会失去集中性，还有连接性 ... 这种感觉好比一个大家庭，因为利益纷争，最后被迫分为数个小家庭，从此不相往来。然而那份关键的东西即是 ... 即时大家庭分化为数个小家庭，它们之间依然也能保持集中性与连接性。笔者相信，那个“关键的东西”是解决仿真的良药。
“孩子，这是什么小虫？它有什么特征？”，它道。
“这是蜜蜂，它有剧毒的尾刺。”，笔者答道。
“孩子，那是什么小虫？它有什么特征？”，它道。
“那是蝴蝶，它有华丽的翅膀”，笔者答道。
瞬间，一股念头让笔者不经意反问自己 ... 蜜蜂还有蝴蝶都是昆虫，然而笔者的认识却是：
昆虫 + 剧毒的尾刺 = 蜜蜂；
昆虫 + 华丽的翅膀 = 蝴蝶；
奇怪，实在太奇怪了 ... 这究竟是怎么一回事？为什么笔者会认为昆虫加剧毒的尾刺就是蜜蜂？昆虫加华丽的翅膀就是蝴蝶？如果思考换做计算机，不管是那个昆虫组合，计算机绝对不可能得出蜜蜂还有蝴蝶的结论。想着想着，领悟的“原来如此”不经意从嘴巴流了出来 ... 剧毒的尾刺是蜜蜂最大的特征，华丽的翅膀是蝴蝶的特征，原来笔者是以特征去认识，还有分辨昆虫。
话虽如此，究竟又是什么原因导致笔者用特征去认识昆虫？好奇，还有求知的冲动，不停驱使思考高速运动，不过还是找不到原因 ... 无奈之下，笔者用诚恳的眼神哀求它，酷到极点的它还是一贯我行我素的作风，无视笔者的恳求 ...
“孩子，这个小花田有什么？”，它道。
“一只蝴蝶，两朵茉莉花。”，笔者回答道。
“那个小花田又有什么？”，它道。
“一只蜜蜂，两朵向日葵。”，笔者答道。
开窍的啊一声，肩膀也跟着弹跳起来 .... 假设这里有小花田A，与小花田B，然而：
小花田A = 1蝴蝶 + 2茉莉花
小花田B = 1蜜蜂 + 2向日葵
认识小花田与认识昆虫其实是使用同样的道理，简单点说 ... 小花田A最大的特征就是1只蝴蝶，还有2朵茉莉花；小花田B的最大特征则是1只蜜蜂，2朵向日葵。假设小花田是一个整体，那么昆虫还有花朵都是个体，然而笔者却以“昆虫的特征”，还有“花朵的特征”等两个个体特征，分辨整体A与整体B。
换句话说，1只蝴蝶还有2朵茉莉花都是笔者认识小花田A的深刻个体印象；换之，1只蜜蜂还有2朵向日葵都是笔者认识小花田B的深刻个体印象；打从骨子里，笔者从来就没有认真去记忆小花田（整体），反之小花田的昆虫与花朵（个体），让笔者更加在意，更加注视。
这种情况，笔者好似在哪里看过报告 ... 打铁趁热，笔者立即闭上双眼全面搜索记忆的资料库。笔者曾经读过一份有关人脑记忆的科学报告，人脑有两种记忆能力，其一是清晰记忆，其二是模糊记忆。清晰记忆属于左脑的记忆类型，它好比计算机的内存，非黑即白的逻辑内容。模糊记忆属于右脑的记忆类型，保存似乎，还像等暧昧内容。笔者非常好奇，为什么人的脑袋会有两种不同能力的记忆力？
普遍上，我们会认为清晰记忆比模糊记忆更加有用，但是事实却是相反。假设我们用清晰记忆去认识小花田A与B的话，那么我们必须记忆小花田A还有小花田B的所有细节，然而常人是无法办到这起壮举，估计还没有记忆到一办我们的脑袋就会当机了。根据笔者的猜想，清晰记忆必须耗费大量脑力集中精神，然后刻意记录每个细节，为此记录工作还没有结束，大脑就会超载。
相反的，假设我们使用模糊记忆去认识小花田A与B的话，我们用不着记忆所有细节，换之我们记忆印象深刻的个体特征即可，例如小花田A有蝴蝶与茉莉花，小花田B有蜜蜂与向日葵。然而，花田的其它细节又该怎么办？其它印象不深刻的细节，模糊记忆会自己YY脑补。
清晰记忆也有显记忆，短期记忆，左脑记忆等别名；模糊记忆则有，长期记忆，右脑记忆等别名。报告也说过，左脑擅长顺序，处理逻辑的处理工作，右脑则是用来妄想。现代人很明显是倾向左脑使用，左脑的要求效率就是快狠准三字，这种现象自然可以从日常生活中观察得到，顺序语言就是最好的例子。
想着想着，笔者发觉神向花田吹气，不一会儿，一层蒙蒙的云雾就覆盖整片花田，这种感觉好比在照片上面打上马赛克似的，景色开始模糊起来 ... 接着，它用右手指向花田某处。
“孩子，那处小花田有什么？”，它道。
“雾蒙蒙的 ... 看不清楚 ... ”，笔者回答道。
过后，神又向同处的花田吹气，云雾部分即消失，模糊的景色也有好几个部分清晰起来。
“孩子，那处小花田有什么？”，它道。
“一只蝴蝶，两朵茉莉花 ... ”,笔者回答道。
“回答得很好。”，它道。
一会给花田打上马赛克，一会又消除花田的马赛克，笔者不禁迷惑起来 ... 花田被云雾遮盖的时候，所有景色就会模糊起来，昆虫还有花朵等个体特征也会跟着模糊；但是，接着，神也仅只是消除部分云雾，好让花田的个体特征清晰出来，然而笔者立即就能辨认出，那处是小花田A。模糊？清晰？笔者理解了，是清晰！是个体的强烈印象！让笔者用例子来解释吧 ...
假设有CONTROL 七个英文字母，如果我们用清晰记忆少记录一个T字母，余下 CON ROL只是没有意义的断片记忆。换之，如果CTRL给予模糊记忆有强烈的印象，那么只要我们好好保持 CTRL 的清晰，就算我们没有完整的CONTROL 七个英文之母，我们都有办法分辨 CTRL 就是 CONTROL。
原来如此！原来如此！领悟的四个字就像口水般不停从口角流出来。那些困死笔者的难题，它只是轻轻为笔者点一下，结果就把笔者点通了，神就是神，笔者真是佩服到五体投地。
现代人都有倾向左脑的用脑习惯，左脑的缺点就是小容量的清晰记忆。然而，这种用脑习惯也不知不觉之间流入仿真之中 ... 我们之所以觉得仿真信息快要塞爆脑袋，那是我们在无意识之间，使劲将仿真信息送往左脑。笔者说过，清晰记忆必须记录每个细节才能发挥功效，为了这个目的我们需要耗费大量的脑力用于集中。
结果而言，左脑不仅要一边使劲集中精神，它也要一边使劲记忆信息，最后它还要使劲处理信息，左脑就这样超载工作然后当掉。左脑为了自保，无间断发送“恐怖信息”阻止我们不要再折磨它了！换句话说，我们之所以恐惧仿真，原来是左脑为了自保才导致的问题。简言之，恐惧仿真其实是用脑不当（用脑不平衡）的病因 ... 为此，我们必须寻找一个用脑平衡的仿真手段。
平衡用脑简单而言就是讲一半以上的“记忆信息”送往右脑以致减轻左脑的负担。有些同学可能会觉得疑惑，右脑究竟要如何分担左脑的压力 ... 即是，运用我们的想象力。
想象力？没错，就是想象力 ... 想象力也是模糊记忆的能力之一，例如笔者认识车子会有以下几个特征：
汽车 = 四个轮子 + 一家车身 + 前后两面遮罩镜
每当笔者识别“汽车”，笔者只要回忆上面3个特征，其余细节都由想象力自行填充。
名牌汽车 = 四个轮子 + 一家车身 + 前后两面遮罩镜 + 宾士
再者，笔者认识名车也只是所追加一个车标特征而已，其它细节任由想象力填充。接下来是时候切入正题了，让笔者用模块来举例：
图5.8.1 按照建模技巧分化的模块。
如图5.8.1所示，假设我们有一个整体模块A，首先它必须经由低级建模的准则“一个模块，一个功能”，按照功能这个单位划分数个个体模块，如控制模块A，功能模块A等。低级建模是一种有规划的多模块建模，个体模块等均匀划分；换之常规的多模块建模是随意，并且不规则将整体模块划分为数个不等均匀的个体模块。形象点说，低级建模会将大切糕切分为数个个相同大小分量的小切糕，大面积的小切糕就少重量，小面积的小切糕就多重量；反之，常规多模块建模会将大切糕切成稀巴烂，好像被大炮轰炸过一般。
按照“功能”划分整体模块是，清晰模块，控制变数的前期工作。根据低级建模，模块会是 xx控制模块，yy功能模块等，这是其一提高模块表达能力的方法，在旁随便一望，我们就会知晓个体模块的大概功用。除此之外，笔者也在前面讲述过，分化模块也是将过度集中的变数，平均分化开来 ... 以致降低变数所引起的意外（错觉可能性）。
1. always @ ( posedge CLOCK ) 2. .... 3. else 4. case( i ) 5. 0: 6. begin ...; i <= i + 1’b1; en 7. 1: 8. ...... 9. endcase( i )
代码5.8.1
此外，个体模块的内容都会应用相同的用法模板来维护结构性，效果如图5.8.1.所示。某位同学曾经这样询问过笔者，笔者设计的模块，框架怎么都一模一样呢？与其说是框架，笔者更希望那位同学认为为“结构”还要好。类似5.8.1的用法模板是基于仿顺序操作，它除了提供最基本的顺序支持以外，它也替代那传统的状态机。
此外，如果模块内容有相同的结构，想象工作也会更加轻松，例如笔者记忆名车A，与名车B：
名牌汽车A = 四个轮子 + 一家车身 + 前后两面遮罩镜 + 宾士
名牌汽车B = 四个轮子 + 一家车身 + 前后两面遮罩镜 + 本田
汽车基本上都有相同的结构性，然而名车A与名车B的差别，笔者只是识别“宾士”还有“本田”两个车标特征而已。用法模板除了可以帮助想象以外，用法模板有最根本的功能，那就是指向功能。常见的用法模范都有i，j等指向工具，笔者也多次强调指向工具的重要性 ... 指向时钟，指向步骤，还是指向过程都是“清晰”模块内容的重要的工作。
那么，重点来了 ... 清晰？我们究竟是为了清晰什么才作清晰？答案非常明显，清晰个体的特征，强化个体的印象。强化个体的印象？没错 ... 对于想象力（模糊记忆）来说，个体的强烈印象是不可或缺的拼图，强烈的个体印象会带动周边的模糊细节，个体印象越强烈，整体的面貌越加清晰。
举例而言，人类在识别它人脸部的时候，由于面部有太多细节信息，那样的工作左脑很难胜任 ... 在此，右脑就大展拳脚了。右脑不会记录所有面部细节，换之右脑会记录个人脸部的局部特征，例如左眼下的泪痣，性感的樱桃小嘴等 ... 然后某天，类似面部特征的女人出现在笔者的面前，笔者就会产生好像，似乎的感觉。换句话说，局部印象越是强烈，想象力（模糊记忆）越能发挥功效。
所以说，笔者在建模的时候会使劲提高模块的表达能力，使劲清晰模块的内容，为了就是为个体模块留下强烈的印象。
图5.8.2 建模图的布局。
除此之外，建模图，布局也是重要的关键之一。如图5.8.2所示，建模图是站在整体视角所看到的景色，然而个体的布局位置，多多少少会影响模糊记忆。这种情况好比我们在注视某人的脸般，眼睛位于最上方，鼻子位于中间，嘴巴位于下方。如果将其反映在建模图的话 ... 现代人都习惯按照从左至右的顺序浏览事物，但是建模图无法像级人脸那样有固定的布局位置，为此建模图都会代用箭头建立模块之前的关系。
如图5.8.2所示，笔者一般习惯将控制模块放在建模图的左边，然后功能模块放在右边，接着设置箭头为两个个体模块生成关系。这种感觉眼睛的下方就是鼻子，鼻子的下方就是嘴巴。
图5.8.3 局部仿真信息。
一块的整体模块经过平局划分以后，仿真信息理应也会划分为数个，结果如5.8.3所示。换言之，一块一口吃不完的切糕，我们换做多口吃掉 ... 不过，在此有些同学可能会担忧，经过划分以后的仿真信息是不是会失去集中性与链接性呢？同学别当心，此刻我们的想象力就会发挥功效了 ...
体模表达能力高，模块内容很清晰，基本上个体模块就会成为强烈印象的局部特征， 然后再由建模图建立大概的布局，一个模糊的宏图就会在我们的想象力之中建立完成。紧接着，个体印象会发挥拼图的作作用，局部填充这个模糊宏图 ... 个体印象愈是强烈，宏图的局部特征愈是清晰，周围细节的连带填充效果愈是越好。就这样，任其想象力yy一阵子后，我们就能在脑海当中看见整体的仿真信息。
笔者一边妄想，嘴角一边流着口水 ... 好兴奋，笔者不曾那么兴奋过，原来想象力不仅可以用来YY，想象力也作仿真的超强利器。先将整体分化为无数个体，再强化个体印象，创建大概布局，然后刻意在模糊记忆之中，最后任由想象力填充其它细节。如此一来，左脑不仅更加轻松，左脑也能更多集中力去处理自己擅长的东西，真是可惜可贺！
“孩子，昆虫和花朵有什么关系”，它道
“啊 ... 花朵生产花蜜，昆虫採花蜜 ...”，笔者回答道。
“孩子，回答的很好”，它难得笑道。
神怎么一笑，让笔者更加觉得事有蹊跷了 ... 可恶，它就是那样一副德性，重来不把话说清楚，让笔者有种热窝蚂蚁的感觉。仔细一想，昆虫飞来飞去采花蜜是花田常见的场景 ... 花田常见的场景！？笔者之所以这么认为，原来是笔者站在整体的视角观察事物，既然如此，个体视角的花田会是甚么样的情况呢？
于是，笔者开始妄想 ... 如果笔者是一朵花的话，生产花蜜是笔者的任务，笔者只要使劲生产花蜜就行了，笔者才懒得管它什么昆虫；反之，如果笔者是一只蜜蜂，采花蜜是笔者的任务，笔者只要使劲采花蜜就行了，笔者才懒得管它是甚么花朵。原理如此，笔者开始了解它的笑意了 ...
当我们站在整体（花田）的视角长观察事物，花朵还有昆虫好似无私的好朋友般，花朵给予昆虫食物，昆虫帮忙花朵授粉，两者合作无间，彼此都是互惠关系。换之，如果我们站在个体（花朵与昆虫）的视角上观察事物，花朵和昆虫都是自私的陌生人，花朵为了生殖才大利用昆虫帮忙授粉 ... 然而，昆虫为了一份温饱才去采花蜜。实际上，两者是各怀鬼胎，互相利用，彼此都是独立关系
呵呵呵！想到这里，笔者不经意笑了出来 ... 原本看似矛盾的事情只要换个视角观事情又见合情合理，大自然实在太有趣了。那么，花朵与昆虫的故事又是传达什么呢？两个字独立。同样的事情如果反映在模块的身上，个体模块应该越独立（自私）越好。所谓独立并不表示孤独，首先个体必须确保它人无法侵犯自己，但是个体又不可以过度自封，因此个体必须打开外交管道，亦即沟通方式。
好奇的同学可能会觉得疑惑，个体模块之间为甚么要保持独立关系然后又故意打开外交管道呢？让笔者举例现实的实例，21世纪的今天，C国不希望A国插手自己的家事，但是C国也不能完全无视A国，换之A国也有同样的情况，因此C国与A国便打开外交的窗口，一起互勉，一起互喷。
图5.8.4 个体保持独立关系却建立沟通保持整体的连接性。
相比之下，模块才没有现实那么丑陋，个体模块之所以保持独立关系是为了局部仿真能够顺利执行；个体模块之间之所以建立沟通方式，是为了不失整体的连接性。如图5.8.4所示，模块之间基本都是保持独立的关系，因此可以执行局部的仿真。此外个体模块之间也建立外交 ... 啊！不，是沟通方式，以致保持整体的连接性。
如图5.8.4所示，个体模块都采用问答式沟通，换句话说 ... 它们之间都有同样的沟通模式。从仿真的角度看去，个体模块之间的沟通时序基本上都是一样的，这种情况好比C国与A国都用E语言执行外交。如此一来，个体模块没事的时候就自作自的，有事的时候再经由相同的沟通互勉互喷，真是可喜可贺。
最后，笔者可以这样总结道：
由于我们不小心用左脑去解析仿真信息，但是海量的仿真信息让左脑喘不过气来，左脑为了自保便使劲发出“危险信息" ... 因此，我们会在无意识下恐惧仿真。一块打切糕如果不能一口吃下，就要有规划品均分化为无数个小切糕。笔者则是按照低级建模的准则将整体模块划分为无数个个体模块。
个体模块仿真之前必须先做好一些准备，例如想尽办法提高个体模块的表达能力，清晰化个体模块的内容，这样做不仅是为了方便仿真，也为了强化个体的印象。此外，为了进一步提高个体模块的独立关系又不失整体的连接性，模块之间必须建立沟通窗口。当我们完成局部仿真以后（个体模块逐个仿真），右脑就会建立模糊的时序宏图。
此刻，强烈的个体印象开始发挥想效果了，模糊记忆会特别记录印象强烈的局部特征，
个体越是强烈，局部特征越是清晰，周围细节的填充效果会越好。如此一来，整体时序（仿真信息）会似拼图般在脑海里逐渐成型与清晰起来。
总体来说，大模快变成小模块以后，整体仿真信息随之也会变成无数个体仿真信息。左脑遇见整体仿真信息会汗救命 ... 换之，左脑遇见个体仿真信息会解析得游刃有余。个体仿真信息经过左脑解析以便交由右脑储存，不过前提是个体结果必须有强烈的印象。就这样，左脑解析一块个体仿真信息，右脑就记录一块局部信息，直至所有模块处理完毕。完后，想象力就会发挥作用，整体的仿真信息就会在想象中重现。
”孩子，还在绝望吗？“，它道。
”不了，现在恰好相反 ...“，笔者答道。
”很好的回答 ... 孩子千万别忘了，白骆驼何时何刻都在身边“，它道。
”嗯！“，笔者感触道。
”那么，再见“，它道。
”感谢指导！！！“，笔者大力鞠躬道。
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当笔者再度睁开眼睛的时候，天空已经是接近黎明。笔者用力掐了一下自己的脸颊，好疼！好疼就表示还活着 ... 笔者察觉自己正躺在山崖一角，原来笔者在那里不知不觉睡着了。主动思想吗？呵呵！笔者笑笑两声以示那场不可思议的梦境，还有那个有趣的思想。啊 ... 不知为何，此刻的心情既然如此轻松。
稍微清理一下灰尘后，笔者便站起身子，然后望向山崖另一面的彼岸，此刻朝阳正逐渐从地平线上升起。笔者一边欣赏风景，一边自言自语道 ... 一个对象，如果整体视角看得太大，容易产生恐惧，此刻我们就必须改换个体视角重新看待，事实上是个体造就了整体，而不是整体造就了个体。
笔者也深刻反省至今为止的用脑习惯 ... 上天为人类创建的左右脑，然而人类却失衡用脑，结果产生许多问题。右脑虽然性格古怪，但是比起左脑更有不可思议的能力，笔者可以站此YY妄想都是托右脑的福。说着说着，朝阳已经上升到某种程度，温柔的阳关一视同仁地为万物注入生命力，世界开始美丽起来 ... 传统流派即使丑陋，阳关也会不惜吝啬分它一份羹。
大自然的无私拥抱让笔者对明天充满了希望。笔者使出决意的转身，然后踏出勇敢的一步，继续前进 ... 随之便消失在晨光的照耀下。
总结：
第五章总与写完了，第五章相比前面几章是比较特别的一章，其中笔者引用蒂沙还有白骆驼的故事来比喻仿真——仿真就是人生的缩影。蒂沙在人生的转折点上，有两个未来，其一选择单调即平凡的人生；其二选择冒险 ... 前者是单向人生，后者是多向人生，因为在旅行的路上蒂沙呼引来许多可能性的结局。
反观仿真，仿真也有单向与多向。一般上下也只有门级实验应用仿真模型①才有单向仿真的可能 ... 换之，多向仿真是默认仿真模式。多向仿真讲述变数衍生可能性，然而常见的变数有时钟变量，信号数量，还有信号方向 ... 它们都是理想变数，此外也存在物理变数，不过物理变数是自寻烦恼的东西，不建议考虑在仿真之中。
必然性也是多向仿真的其中一种概念，必然性会将仿真流逝引导至最有意义，也是我们最期待的结果。为了保证必然性，维护必然性与清晰必然性就成为了重要的工作。除此之外，必然性还有一个叫做契机的有趣东西，契机就是命运拼图的黏糊剂，然而契机被笔者用作沟通。不管是约束（控制）变数也好，或者保证必然性也好，这些都是前期建模应该考量的范畴。
“我是谁？我是甚么？”，看似简单的问题，其实是这个世界上最难的问题。笔者也曾经多次自问“仿真究竟是甚么？”，根据笔者的理解，仿真是时序结果，仿真对象还有激励内容的复合体，联系他们并且做出解析就是仿真的本意，笔者也称之为解析仿真信息。
多向仿真会有变数衍生许多可能性，许多可能性结合就成为海量般的仿真信息。为了方便理解，笔者将多向仿真形容为迷宫，然而压倒性的仿真信息形容为切糕怪物。切糕物如其名，是分量大得夸张的小食，如果仿真手段不但我们就会被“切糕”淹没。除了切糕以外，仿真也存在仿真癌这样的心理病。
仿真癌是由强迫仿真，还有恐惧仿真两种互斥的极端心态组成。前者让人不由自主去仿真，后者让人不由自主回避仿真，久而久之便会产生某种奇怪的心理病。强迫仿真还好解决，只要前期建模做好准备即可；反之，恐惧仿真就稍微麻烦一点 ... 根据理解，现代人都有倾向左脑的用脑习惯，然而要用左脑处理仿真的海量信息实际上是拿健康来开玩笑的事情。
为此，笔者尝试使用想象力来分担左脑的记忆工作。我们首先必须按“功能”将整体模块分化数个更小的个体模块，然后想尽办法强化个体模块的存在，好似留下强烈的个体印象。虽说模块分散以后会失去连接性，在此我们可以使用“沟通”来问题，并且进一步独立化个体模块，事后再逐个仿真个体模块即可。完后，整体信息自然而然会建立在脑海当中。
这个章节，许多内容看似不相关，不过只要读者仔细一想，上述内容其实都是一般参考书故意忽略的细节。当然，读者也可以认为笔者是杞人忧天，胡思乱想太多了，但是结果终究怎样，唯有见仁见智。笔者在此也是将自己的所想所言用文字表达出来而已。